二、弯扭合成强度条件
对于同时承受弯矩和转矩的轴,可根据转矩和弯矩的合成强度进行计算。计算时,先根据结构设计所确定的轴的几何结构和轴上零件的位置,画出轴的受力简图,然后,绘制弯矩图、转矩图,按第三强度理论条件建立轴的弯扭合成强度约束条件:
(7-3)
考虑到弯矩所产生的弯曲应力和转矩所产生的扭剪应力的性质不同,对上式中的转矩乘以折合系数,则强度约束条件一般公式为:
(7-4)
式中:称为当量弯矩;为根据转矩性质而定的折合系数。
转矩不变时,;
转矩按脉动循环变化时,;
转矩按对称循环变化时,。
若转矩的变化规律不清楚,一般也按脉动循环处理。、、分别为对称循环、脉动循环及静应力状态下的许用应力,见表7-3。
为轴的抗弯截面模量(),见附表7-8。
对实心轴,式(7-4)也可写为设计式:
(7-5)
若计算的剖面有键槽,则应将计算所得的轴径增大,方法同扭转强度计算。
表7-3 轴的许用应力(MPa)
材料
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碳钢
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400
500
600
700
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130
170
200
230
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70
75
95
110
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40
45
55
65
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合金钢
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800
900
1000
1200
|
270
300
330
400
|
130
140
150
180
|
75
80
90
110
|
铸钢
|
400
500
|
100
120
|
50
70
|
30
40
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