轴的设计 《机械设计基础》教案(机电专业90学时 后,根据轴上零件的相互关系和定位要求,以及轴的加工、装配工艺性等,合理地拟订轴的结构 形状和尺寸;在此基础上,再对较为重要的轴进行强度校核。只有在需要时,才进行轴的刚度或 振动稳定性校核。 因而,轴的设计区别于零件设计过程换显著特点是:必须先进行结构设计,然后才能进 行工作能力的核算 12.2轴的基本直径估算 如图所示为一既受弯矩又受扭矩的转轴。已知:齿轮 的模数m,齿数x,齿宽b,轴的转速/m和传递的图 功率P(kW)。如何估算轴的直径? 图12-9 轴的估算有两种方法:按扭转强度估算和按经验公式 估算 按扭转强度估算直径 在开始的时候,轴的长度及结构形式往往是未知的,因此求不岀支撑反力,画不出弯矩图, 应力集中情况也不凊楚,无法对轴进行弯曲疲艻强度计算,所以常按抗扭强度计算公式来迸行轴 径的初步估算,并采用降低许用切应力的方法来考虑弯曲的影响,以求出等直径的钢轴。然后以 该光轴为基准,按轴上零件及工艺要求迸行轴的结构设计,得岀轴的结构草图,从而确定各轴段 的直径和长度、载荷作用点和支承位置等,进而进行轴的强度校核计算。经过校核计算,判断轴 的强度是否满足需要,结构、尺寸是否需要修改。 当主要考虑扭矩作用时,由力学知识可知,其强度条件为 P 955×10°× W 其中:τ—扭转切应力(MPa) 221第十二章 轴的设计 《机械设计基础》教案（机电专业 90 学时） 221 后，根据轴上零件的相互关系和定位要求，以及轴的加工、装配工艺性等，合理地拟订轴的结构 形状和尺寸；在此基础上，再对较为重要的轴进行强度校核。只有在需要时，才进行轴的刚度或 振动稳定性校核。 因而，轴的设计区别于其它零件设计过程的显著特点是：必须先进行结构设计，然后才能进 行工作能力的核算。 12．2 轴的基本直径估算 如图所示为一既受弯矩又受扭矩的转轴。已知：齿轮 的模数 m，齿数 z，齿宽 b，轴的转速 n(r/min)和传递的 功率 P（kW）。如何估算轴的直径？ 轴的估算有两种方法：按扭转强度估算和按经验公式 估算。 1、按扭转强度估算直径 在开始的时候，轴的长度及结构形式往往是未知的，因此求不出支撑反力，画不出弯矩图， 应力集中情况也不清楚，无法对轴进行弯曲疲劳强度计算，所以常按抗扭强度计算公式来进行轴 径的初步估算，并采用降低许用切应力的方法来考虑弯曲的影响，以求出等直径的钢轴。然后以 该光轴为基准，按轴上零件及工艺要求进行轴的结构设计，得出轴的结构草图，从而确定各轴段 的直径和长度、载荷作用点和支承位置等，进而进行轴的强度校核计算。经过校核计算，判断轴 的强度是否满足需要，结构、尺寸是否需要修改。 当主要考虑扭矩作用时，由力学知识可知，其强度条件为： [ ] 9.55 106      = = n Wn n P W T 其中：  ——扭转切应力（MPa） 图 12－9