2013增压透平膨胀机毕业设计轴的强度校核

（一） 轴的强度

（1） 按扭转强度条件计算

[]T T T d n P E W T τπτ≤==16

/*655.93 由上式可得轴的最小直径 []mm n P E d T 1945.1816

/***655.93≈=≥πτ （2）按弯矩合成强度条件计算

已知：工作轮与压机轮材料的密度为2.8E3kg/m 3，主轴材料的密度为8E3kg/m 3，工作轮体积5.46E-4 m 3，压机轮体积6.25E-4 m 3。 得

工作轮的质量:kg kg E E m 5288

.1)446.5*38.2(=-=='ρυ（计算时取1.6kg ） 压机轮的质量：kg kg E E m 75.1)425.6*38.2(=-==''ρυ（计算时取1.8kg ）

得 工作轮的重量：N m G 68.158.9*='='

压机轮的重量：N m G 64.178.9*=''=''

轴段重力：

N

e l

d g g G 23.48.9*053.0*4036.0*3842

2

1====ππρυ

ρ

同理可得G 2=5.48N ，G 3=5.36N ，G 4=114.72N ，G 5=5.36N ，G 6=4.96N ，G 7=3.75N

）式（方向受力分析

对）式（点进行取矩

对20

,0y 1250*6.347105*6.347*8.303*262*125*105*56*12*,0A 76543217654123∑∑=''-'--------+=+''-'+----++=G G G G G G G G G F F y F G G G G G G G G G M By Ay By

把数值代入以上二式可解得

F Ay =88.28N

F By =88.90N

由图可见C 点截面为危险截面

弯矩Tw=4.72N.mm=47.2N.cm

则轴的计算应力 ()()[]=≤=+=+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=+=-1322222222776.032/*9078.5551872.4244σπααατσσMpa W T T W T W T w w ca 法向应力：

cm N f P W T W .19.34

/916132/92.4723=+=+=ππσ 轴向力计算：

膨胀端 增压端密封盖密封直径0.1350.135轮盘密封直径0.0430.043叶轮外径处压力 3.62E+057.39E+05密封气平均密度7.4527.39叶轮外径周向速度243.385252叶轮外径0.180.19叶轮小径0.05430.0589小径处压力 1.26E+05 5.62E+05气体质量流量 2.88 2.88气体速度75.98560叶轮轴向力 2.44E+03 2.27E+03轴的轴向力 1.61E+02

转子强度

转速n25837r/min

功率P150.203kw

1000力矩Mn55518.78N.mm

面积矩W4580.44236

切应力τ 6.060417N/mm

3084.377