機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 課件 11軸

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》

課程內(nèi)容第一章機(jī)械設(shè)計(jì)概論第二章平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖第三章平面連桿機(jī)構(gòu)第四章凸輪機(jī)構(gòu)第五章其他常用機(jī)構(gòu)第六章齒輪機(jī)構(gòu)第七章蝸桿傳動(dòng)第八章輪系第九章帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)第十章聯(lián)接第十一章軸第十二章軸承第十三章聯(lián)軸器離合器制動(dòng)器第十四章機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)第十一章軸第一節(jié)軸第二節(jié)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三節(jié)軸的強(qiáng)度計(jì)算第一節(jié)軸一、軸的功用用和分類(lèi)1.軸的功用軸是機(jī)器的重要組成零件，其主要功用是支承旋轉(zhuǎn)零件（如齒輪、帶輪等）、傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩，并保證軸上零件具有確定的工作位置和一定的轉(zhuǎn)動(dòng)精度。2.軸的分類(lèi)（1）按軸的承受載荷性質(zhì)分類(lèi)軸在工作中主要承受載荷為轉(zhuǎn)矩和彎矩，根據(jù)載荷性質(zhì)的不同可分為轉(zhuǎn)軸、心軸和傳動(dòng)軸。①轉(zhuǎn)軸工作時(shí)既承受彎矩又承受轉(zhuǎn)矩的軸稱(chēng)為轉(zhuǎn)軸。轉(zhuǎn)軸在機(jī)器中使用較多，如圖11-1所示齒輪軸。圖11-1帶傳動(dòng)的組成11-1軸11-2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11-3軸的強(qiáng)度設(shè)計(jì)

②心軸工作時(shí)只承受彎轉(zhuǎn)的軸稱(chēng)為心軸。按心軸是否與軸上零件一起轉(zhuǎn)動(dòng)，又可分為轉(zhuǎn)動(dòng)心軸和固定心軸?；疖?chē)輪軸與車(chē)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)為轉(zhuǎn)動(dòng)心軸（圖11-2），自行車(chē)前輪軸與前叉固定為固定心軸（圖11-3）。圖11-2轉(zhuǎn)動(dòng)心軸

圖11-3固定心軸11-1軸11-2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11-3軸的強(qiáng)度設(shè)計(jì)

③傳動(dòng)軸

工作時(shí)只承受轉(zhuǎn)矩而不承受彎矩（或承受彎矩很?。┑妮S稱(chēng)為傳動(dòng)軸。如圖11-4所示汽車(chē)變速器與后橋間的軸即為傳動(dòng)軸。圖11-4傳動(dòng)軸11-1軸11-2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11-3軸的強(qiáng)度設(shè)計(jì)（2）按軸的結(jié)構(gòu)形狀分類(lèi)根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)形狀不同，可分為直軸、曲軸和撓性軸。①直軸是指軸線為直線的軸，如圖11-2、11-3中支撐車(chē)輪的軸均為直軸。直軸按外形又可分為光軸和階梯軸。光軸的各截面直徑相等，形狀簡(jiǎn)單，加工方便，但軸上零件不易定位和裝配，主要用于動(dòng)傳軸（圖11-4）。階梯軸的各截面直徑不等，便于零件的安裝和固定，在機(jī)器中應(yīng)用最為廣泛，如圖11-5所示。圖11-5階梯軸11-1軸11-2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11-3軸的強(qiáng)度設(shè)計(jì)直軸又有實(shí)心軸和空心軸兩種形式。一般場(chǎng)合多采用實(shí)心軸，但當(dāng)結(jié)構(gòu)或機(jī)器有特別要求（如輸送潤(rùn)滑油、切削液、安放其他零件等）或?yàn)榱藴p輕軸的重量時(shí)，則可將軸制成空心軸，如車(chē)床的主軸等。②曲軸的軸線不是直線，常用于做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械，如圖11-6所示。圖11-6曲軸a）b）11-1軸11-2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11-3軸的強(qiáng)度設(shè)計(jì)

③撓性軸

又稱(chēng)鋼絲軟軸，如圖11-7所示。它是由若干層緊貼在一起的鋼絲所構(gòu)成，可以沿任意方向彎曲，故可以將轉(zhuǎn)矩或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)靈活地傳遞到任意位置，但傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性較差。圖11-7

撓性軸11-1軸11-2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11-3軸的強(qiáng)度設(shè)計(jì)【世界“最大”的船用曲軸——中國(guó)制造】大型船用曲軸是萬(wàn)噸輪最重要的核心裝備，被譽(yù)為“巨輪之芯”。船舶在海上航行，曲軸一旦出現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)造成造成發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)，船失去了動(dòng)力無(wú)法行駛，一旦遭遇風(fēng)浪，就會(huì)面臨傾覆之災(zāi)。對(duì)于一些大型的船舶來(lái)說(shuō)，曲軸更是非常重要的一個(gè)部分，大型曲軸制造能力是衡量一個(gè)國(guó)家造船工業(yè)水平的重要標(biāo)志。在中國(guó)建造的世界上最大、最新型22000TEU標(biāo)準(zhǔn)集裝箱貨輪的“心臟”中，安裝由我國(guó)制造總長(zhǎng)度達(dá)23.5米、重量近488噸的曲軸。該曲軸在全球尚屬首次研制，無(wú)任何依據(jù)可供參考，這給制造和加工帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。我們廣大科技工作者始終守初心擔(dān)使命，自立自強(qiáng)，負(fù)重前行，對(duì)加工設(shè)備進(jìn)行了升級(jí)改造，并在加工工藝優(yōu)化、刀具選用上進(jìn)行了創(chuàng)新和提升改進(jìn)，最終攻克了曲軸熱裝精度、加工回轉(zhuǎn)直徑超限等5項(xiàng)技術(shù)難點(diǎn)，最后將該曲軸成功安轉(zhuǎn)并使用，同時(shí)也標(biāo)志著我國(guó)從“造船大國(guó)”躍升為“造船強(qiáng)國(guó)”。11-1軸11-2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11-3軸的強(qiáng)度設(shè)計(jì)【世界“最大”的船用曲軸——中國(guó)制造】大型船用曲軸是萬(wàn)噸輪“巨輪之芯”，對(duì)船舶至關(guān)重要，其制造能力是衡量國(guó)家造船工業(yè)水平的重要標(biāo)志。我國(guó)在建造22000TEU標(biāo)準(zhǔn)集裝箱貨輪時(shí)，要安裝總長(zhǎng)度23.5米、重近488噸的曲軸，因全球首次研制無(wú)參考依據(jù)，制造加工挑戰(zhàn)巨大。但我國(guó)廣大科技工作者守初心、擔(dān)使命，通過(guò)升級(jí)改造加工設(shè)備，在工藝優(yōu)化、刀具選用等方面創(chuàng)新提升，攻克5項(xiàng)技術(shù)難點(diǎn)，使其成功安裝使用，也助力我國(guó)邁向“造船強(qiáng)國(guó)”。11-1軸11-2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11-3軸的強(qiáng)度設(shè)計(jì)二、軸的常用材料1．對(duì)軸的材料的基本要求軸的材料是決定軸承載能力的重要因素，因此對(duì)軸的材料有以下基本要求：（1）足夠的強(qiáng)度、塑性、剛度、沖擊韌性、耐磨性和耐腐蝕性；（2）對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低；（3）具有良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性；（4）具有良好的熱處理性能，以提高軸的抗疲勞強(qiáng)度。2．軸的常用材料與選用軸的常用材料為碳素鋼和合金鋼。軸的毛坯常采用軋制的圓鋼或鍛件，很少采用鑄件。常用材料的特點(diǎn)如下：（1）碳素鋼：價(jià)格低廉，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較小，熱處理后，其綜合機(jī)械性能得到改善，所以得到廣泛的應(yīng)用。11-1軸11-2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11-3軸的強(qiáng)度設(shè)計(jì)（2）合金鋼：具有較高的力學(xué)性能和較好的可淬火性，但對(duì)應(yīng)力集中較敏感，價(jià)格較貴，常用于有特殊要求的軸。（3）球墨鑄鐵：適用于形狀復(fù)雜的軸（如曲軸），具有價(jià)廉、吸振性好、耐磨性好、對(duì)應(yīng)力集中的敏感性低等優(yōu)點(diǎn)，也可作為軸的材料。但鑄件的品質(zhì)不易控制，可靠性差。對(duì)于不重要的軸或受力較小的軸，可用普通碳素鋼、Q235A、Q275等；而一般軸常用碳素鋼，如：35、40、45鋼等，45鋼最常用。為保證軸材料的機(jī)械性能，應(yīng)對(duì)軸材料進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火處理。對(duì)于重要的軸或傳遞大功率的軸，可用合金鋼，如：20Cr、40Cr等，也可采用球墨鑄鐵。11-1軸11-2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11-3軸的強(qiáng)度設(shè)計(jì)材料熱處理毛坯直徑硬度（HBW）力學(xué)性能許用彎曲應(yīng)力應(yīng)用說(shuō)明抗拉強(qiáng)度

屈服強(qiáng)度

彎曲疲勞極限σ-1扭轉(zhuǎn)彎曲疲勞極限τ-1靜應(yīng)力[σ+1w]脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力[σ0w]對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力[σ-1w]MPa20正火≤100103~156390215170951257040用于載荷不大，要求韌性較高的軸正火回火>100~3003751959035正火≤100149~1875102652401201657545用于制作有一定強(qiáng)度和加工塑性的軸，可制作一般轉(zhuǎn)軸、曲軸等正火回火>100~300490255115調(diào)質(zhì)≤100156~2075502952301301758550>100~30053027512545正火≤100170~2175902952551401959555用于較重要的軸，應(yīng)用最為廣泛正火回火>100~300162~217570285245135調(diào)質(zhì)≤200217~2556403552751552151006040Cr調(diào)質(zhì)≤100241~28673554035520024512070用于載荷較大，而無(wú)很大沖擊的重要軸>100~30068549033518540MnB調(diào)質(zhì)≤200241~28673549034519524512070性能接近40Cr，用于重要的軸表11-1軸的常用材料及主要力學(xué)性能11-1軸11-2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11-3軸的強(qiáng)度設(shè)計(jì)40CrNi調(diào)質(zhì)≤100270~30090073543026028513075用于很重要的軸>100~300240~27078557037021038SiMnMo調(diào)質(zhì)≤100229~28673559036521027512070用于承受重載荷軸>100~300217~26968554034519538CrMoAlA調(diào)質(zhì)≤60293~32193078544028027512575用于高強(qiáng)度、高耐磨性且熱處理（滲氮）變形小的軸>60~100277~302835685410270>100~160241~27778559037522020Cr滲碳淬火回火≤10056~62HRC(表面）64039030516021510060用于要求強(qiáng)度和韌性均較高的軸QT400-15——156~197400300145125100——用于制造形狀復(fù)雜的曲軸、凸輪軸等QT600-3——197~269600420215185150——

11-1軸11-2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11-3軸的強(qiáng)度設(shè)計(jì)第二節(jié)

軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、軸的構(gòu)成軸由軸頸、軸頭、軸身三部分所構(gòu)成，如圖11-8所示。軸頸是軸與軸承配合處的軸段，如圖中③⑦；軸頭是軸與傳動(dòng)零件配合的軸段，如圖中①④；軸身是聯(lián)接軸頸和軸頭的非配合的軸段，如圖中②⑥。11-1軸11-2軸的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11-3軸的強(qiáng)度設(shè)計(jì)二、軸上零件的定位和固定零件在軸上的固定或聯(lián)接方式隨零件的作用而異。為了保證軸上零件的工作位置可靠固定，應(yīng)對(duì)零件進(jìn)行軸向和周向固定。1．軸上零件的軸向定位和固定軸向定位和固定的目的是使零件在軸上有確定、可靠的軸向位置，以防止在軸向力的作用下，零件沿軸向竄動(dòng)（位移）。11-1軸11-2軸的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11-3軸的強(qiáng)度設(shè)計(jì)11-1軸11-2軸的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11-3軸的強(qiáng)度計(jì)算二．軸上零件的周向固定軸上零件周向固定的目的是傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩，防止軸上零件與軸之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。常用的固定方式有鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接和過(guò)盈配合等。對(duì)于傳遞轉(zhuǎn)矩不大的場(chǎng)合，也可采用緊定螺釘或圓錐銷(xiāo)作為軸向固定和周向固定，詳見(jiàn)表11-3。11-1軸11-2軸的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11-3軸的強(qiáng)度計(jì)算11-1軸11-2軸的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11-3軸的強(qiáng)度計(jì)算三、軸結(jié)構(gòu)的工藝要求（1）一般將軸設(shè)計(jì)成階梯軸。目的是提供用于零件定位和固定的軸肩、軸環(huán)，區(qū)別不同的加工表面的精度及配合要求，同時(shí)也便于零件的裝拆和固定（見(jiàn)圖11-8），軸上零件如齒輪、套筒、軸承等可依次裝入和拆卸。軸的兩端和各階梯端面要有倒角。便于零件的轉(zhuǎn)配，且不易劃傷手部和配合零件.（2）軸上有磨削要求的表面，需在軸肩處留出砂輪越程槽，如圖11-9所示；軸上需車(chē)削螺紋的部分，應(yīng)有退刀槽，如圖11-10所示。軸上有多個(gè)鍵槽時(shí)，鍵槽應(yīng)布置在同一母線上。11-1軸11-2軸的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11-3軸的強(qiáng)度計(jì)算（3）軸的直徑應(yīng)滿足強(qiáng)度和剛度要求，并應(yīng)盡量取標(biāo)準(zhǔn)值（表11-4）。與滾動(dòng)軸承配合處，須滿足滾動(dòng)軸承內(nèi)徑標(biāo)準(zhǔn)系列，螺紋處的直徑應(yīng)符合螺紋標(biāo)準(zhǔn)系列，安裝聯(lián)軸器處的軸徑應(yīng)按聯(lián)軸器孔徑設(shè)計(jì)。11-1軸11-2軸的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11-3軸的強(qiáng)度計(jì)算（4）用套筒、圓螺母、擋圈等定位時(shí)，軸端的長(zhǎng)度應(yīng)小于相配零件寬度，以保證定位和固定可靠。如圖11-11所示。另外，應(yīng)考慮旋轉(zhuǎn)零件與箱體或支架等固定件之間留出適當(dāng)距離，以免旋轉(zhuǎn)時(shí)相碰。（5）階梯軸截面尺寸變化處應(yīng)采用圓角過(guò)渡，以減小軸徑突變處的應(yīng)力集中。圓角半徑不宜過(guò)小。若圓角半徑過(guò)大影響軸上零件定位，也可采用凹切圓角或中間環(huán)來(lái)增大圓角半徑，如圖11-12所示。軸上開(kāi)槽、切口會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免。如為必需的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮避免尺寸突然變化而引起應(yīng)力集中，例如可用漸開(kāi)線花鍵代替矩形花鍵。此外，軸的表面質(zhì)量對(duì)疲勞強(qiáng)度影響很大，可采取降低軸的表面粗糙度值或用滾壓、嗎丸等表面強(qiáng)化措施來(lái)提高軸的疲勞強(qiáng)度。11-1軸11-2軸的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11-3軸的強(qiáng)度計(jì)算11-1軸11-2軸的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)三、軸結(jié)構(gòu)的工藝要求（1）一般將軸設(shè)計(jì)成階梯軸。目的是提供用于零件定位和固定的軸肩、軸環(huán)，區(qū)別不同的加工表面的精度及配合要求，同時(shí)也便于零件的裝拆和固定（見(jiàn)圖11-8），軸上零件如齒輪、套筒、軸承等可依次裝入和拆卸。軸的兩端和各階梯端面要有倒角。便于零件的轉(zhuǎn)配，且不易劃傷手部和配合零件（2）軸上有磨削要求的表面，需在軸肩處留出砂輪越程槽，如圖11-9所示；軸上需車(chē)削螺紋的部分，應(yīng)有退刀槽，如圖11-10所示。軸上有多個(gè)鍵槽時(shí)，鍵槽應(yīng)布置在同一母線上。

圖11-9砂輪越程槽11-3軸的強(qiáng)度計(jì)算圖11-10螺紋退刀槽（3）軸的直徑應(yīng)滿足強(qiáng)度和剛度要求，并應(yīng)盡量取標(biāo)準(zhǔn)值（表11-4）。與滾動(dòng)軸承配合處，須滿足滾動(dòng)軸承內(nèi)徑標(biāo)準(zhǔn)系列，螺紋處的直徑應(yīng)符合螺紋標(biāo)準(zhǔn)系列，安裝聯(lián)軸器處的軸徑應(yīng)按聯(lián)軸器孔徑設(shè)計(jì)。表11-4軸的標(biāo)準(zhǔn)直徑（摘自GB/T2822-2005）10111214161820222528303236404550566063717580859095100（4）用套筒、圓螺母、擋圈等定位時(shí)，軸段的長(zhǎng)度應(yīng)小于相配零件寬度，以保證定位和固定可靠。如圖11-11所示。另外，應(yīng)考慮旋轉(zhuǎn)零件與箱體或支架等固定件之間留出適當(dāng)距離，以免旋轉(zhuǎn)時(shí)相碰。11-1軸11-2軸的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11-3軸的強(qiáng)度計(jì)算圖11-11軸段長(zhǎng)度（5）階梯軸截面尺寸變化處應(yīng)采用圓角過(guò)渡，以減小軸徑突變處的應(yīng)力集中。圓角半徑不宜過(guò)小。若圓角半徑過(guò)大影響軸上零件定位，也可采用凹切圓角或中間環(huán)來(lái)增大圓角半徑，如圖11-11所示。軸上開(kāi)槽、切口會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免。如為必需的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮避免尺寸突然變化而引起應(yīng)力集中，例如可用漸開(kāi)線花鍵代替矩形花鍵。

此外，軸的表面質(zhì)量對(duì)疲勞強(qiáng)度影響很大，可采取降低軸的表面粗糙度值或用滾壓、嗎丸等表面強(qiáng)化措施來(lái)提高軸的疲勞強(qiáng)度。11-1軸11-2軸的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11-3軸的強(qiáng)度計(jì)算a）圓角c）中間環(huán)

b）凹切圓角圖11-1211-1軸11-2軸的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11-3軸的強(qiáng)度計(jì)算11-1軸11-3軸的強(qiáng)度計(jì)算11-2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算對(duì)于在工作中只受扭矩的傳動(dòng)軸，可按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度公式來(lái)計(jì)算軸的強(qiáng)度。如果還受不大的彎矩時(shí)，則可采用降低許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的辦法予以考慮。軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為：

（11-1）式中，τmax——許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力（MPa）；[τ]——許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力（MPa）；T為軸傳遞的轉(zhuǎn)矩（N﹒mm），T=9.55×106p/n；WT為抗扭截面系數(shù)（mm3），WT=0.2d3；P為軸傳遞的功率（kW）；n為軸的轉(zhuǎn)速（r/min）；d為軸的直徑（mm）。當(dāng)軸的材料選定后，則許用應(yīng)力[τ]已確定，可按照上述強(qiáng)度條件估算軸的最小直徑

第三節(jié)

軸的強(qiáng)度計(jì)算11-1軸11-2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11-3軸的強(qiáng)度計(jì)算（11-2）式中，C為由軸的材料和承載情況確定的常數(shù)，軸常用材料的[τ]值和C值參見(jiàn)表11-5。當(dāng)軸截面上開(kāi)有鍵槽時(shí)，會(huì)削弱軸的強(qiáng)度，則計(jì)算得到的軸徑應(yīng)適當(dāng)放大，當(dāng)軸截面上有一個(gè)鍵槽時(shí)，軸徑加大4%；當(dāng)軸截面上有兩個(gè)鍵槽時(shí)，軸徑加大7%，然后按表11-4圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑。表11-5軸得常用材料[τ]值和C值軸的材料Q235、20354540Cr、35SiMn、2Cr13[τ]/MPa12~2020~3030~4040~52C160~135135~118118~106106~97注：當(dāng)作用在軸上的彎矩比轉(zhuǎn)矩小或只受轉(zhuǎn)矩作用時(shí)，[τ]取較大值，C取較小值；反之，則[τ]取較小值，C取較大值。11-1軸11-2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11-3軸的強(qiáng)度計(jì)算二、按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算對(duì)于在工作中既受扭矩同時(shí)還受彎矩的轉(zhuǎn)軸，應(yīng)按彎扭組合強(qiáng)度公式來(lái)計(jì)算危險(xiǎn)截面的軸徑。在軸的設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般先按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算軸的最小直徑，在進(jìn)行軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，支點(diǎn)位置及軸上所受載荷的大小、方向、作用點(diǎn)已經(jīng)確定，須再按彎扭組合強(qiáng)度進(jìn)行校核。軸的結(jié)構(gòu)初步確定后，應(yīng)首先畫(huà)出軸的受力圖，確定軸的受力情況，然后再作出水平面的彎矩圖、垂直面的彎矩圖、合成彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖和當(dāng)量彎矩圖，最后按彎扭組合強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度。11-1軸11-2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11-3軸的強(qiáng)度計(jì)算二、按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算對(duì)于鋼制的軸，按第三強(qiáng)度理論，強(qiáng)度條件為：11-1軸11-2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11-3軸的強(qiáng)度計(jì)算對(duì)于不變的轉(zhuǎn)矩，取對(duì)于脈動(dòng)循環(huán)轉(zhuǎn)矩，取對(duì)于對(duì)稱(chēng)循環(huán)轉(zhuǎn)矩，取式中分別為材料在對(duì)稱(chēng)循環(huán)、脈動(dòng)循環(huán)及靜應(yīng)力狀態(tài)下的許用彎曲應(yīng)力，其值見(jiàn)表11-1。由強(qiáng)度公式可得軸徑的計(jì)算公式11-1軸11-3軸的強(qiáng)度計(jì)算例11-1

設(shè)計(jì)如圖11-13所示的單級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器的輸出軸（Ⅱ軸）。輸出軸與聯(lián)軸器相接。已知：該軸傳遞功率為P=8kW，轉(zhuǎn)速n=280r/min，軸上齒輪的分度圓直徑d=265mm，齒輪輪轂寬度b=60mm，螺旋角β=12°，法向壓力角αn=20°。載荷基本平穩(wěn)，工作時(shí)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，軸承采用深溝球軸承。11-2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)例11-1解：1.選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力2.按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑3.齒輪受力計(jì)算11-1軸11-2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11-3軸的強(qiáng)度計(jì)算4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需同時(shí)考慮軸系中相配零件的尺寸以及軸上零件的固定方式，按比例繪制軸系結(jié)構(gòu)草圖。（1）聯(lián)軸器的選取。（2）確定軸上零件的位置及固定方式。單級(jí)齒