機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)全課導(dǎo)航緒論項(xiàng)目一平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖和自由度項(xiàng)目二平面連桿機(jī)構(gòu)項(xiàng)目三凸輪機(jī)構(gòu)和間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)模塊一項(xiàng)目四帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)項(xiàng)目五齒輪傳動(dòng)項(xiàng)目六蝸桿傳動(dòng)項(xiàng)目七輪系及其傳動(dòng)比計(jì)算模塊二項(xiàng)目八軸項(xiàng)目九軸承項(xiàng)目十連接、連接件及其他機(jī)械零部件模塊三項(xiàng)目八軸項(xiàng)目導(dǎo)航任務(wù)一了解軸任務(wù)二設(shè)計(jì)軸機(jī)械設(shè)備中的傳動(dòng)零件（如帶輪、齒輪、聯(lián)軸器等）必須用軸支承才能正常工作，可見，軸是機(jī)械設(shè)備中不可缺少的重要零件。本項(xiàng)目將簡單介紹軸的分類、結(jié)構(gòu)和材料，重點(diǎn)討論軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和承載能力計(jì)算。項(xiàng)目引入知識(shí)目標(biāo)了解軸的分類、結(jié)構(gòu)和材料。了解軸的設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)步驟。掌握軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。掌握軸的承載能力計(jì)算。目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)通過學(xué)習(xí)軸的材料，了解軸類零件只有經(jīng)過適當(dāng)?shù)臒崽幚恚拍塬@得優(yōu)異的力學(xué)性能，明白只有具備吃苦耐勞、百折不撓的奮斗精神，并不斷精進(jìn)自己的技能，才能使自己成為一名合格的工匠人才。目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)通過學(xué)習(xí)軸上零件只有定位準(zhǔn)確、可靠，才能在受力時(shí)不發(fā)生沿軸向（周向）的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，明白每個(gè)人的人生也需要準(zhǔn)確定位。大學(xué)生需要進(jìn)行合理的學(xué)業(yè)規(guī)劃和職業(yè)規(guī)劃，明確現(xiàn)階段的努力

方向。目標(biāo)任務(wù)一了解軸任務(wù)引入通過觀察，小王發(fā)現(xiàn)：自行車的車輪、汽車的車輪和減速器中的齒輪在工作過程中做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可以傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，并且它們都有一個(gè)零件——軸。點(diǎn)擊跳過案例任務(wù)引入那么，軸的主要功能是什么？軸有哪些分類？軸的結(jié)構(gòu)是什么？軸可由哪些材料制成？點(diǎn)擊跳過案例任務(wù)引入學(xué)習(xí)本任務(wù)的相關(guān)知識(shí)后，請(qǐng)你幫助小王解開疑惑。點(diǎn)擊跳過案例一、軸的分類軸支承轉(zhuǎn)動(dòng)件傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力機(jī)械零件一、軸的分類（一）按傳力情況分類軸按傳力情況分類心軸傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)軸一、軸的分類（一）按傳力情況分類1．心軸心軸僅承受彎矩而不傳遞轉(zhuǎn)矩。心軸根據(jù)工作時(shí)軸是否轉(zhuǎn)動(dòng)固定心軸轉(zhuǎn)動(dòng)心軸工作時(shí)僅承受彎矩、不轉(zhuǎn)動(dòng)工作時(shí)既承受彎矩又轉(zhuǎn)動(dòng)自行車前輪軸和火車車軸有哪些共同點(diǎn)？哪些不同點(diǎn)？課堂互動(dòng)（a）自行車前輪軸（b）火車車輪軸心軸如圖（a）所示，自行車前輪軸為固定心軸，在自行車工作時(shí)，前輪輪轂和滾珠相對(duì)前叉和前輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，而前輪軸固定不動(dòng)且僅承受由橫向力產(chǎn)生的彎矩一、軸的分類（一）按傳力情況分類1．心軸（a）自行車前輪軸(a)(b)如圖（b）所示，火車車輪軸為轉(zhuǎn)動(dòng)心軸，其在火車工作過程中一直是轉(zhuǎn)動(dòng)的，并且承受車廂重力和輪軌支承反力產(chǎn)生的彎矩一、軸的分類（一）按傳力情況分類1．心軸（b）火車車輪軸(a)(b)（續(xù)表）一、軸的分類（一）按傳力情況分類2．傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸僅傳遞轉(zhuǎn)矩而不承受彎矩或承受的彎矩很小。如圖所示，汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)橋之間通過萬向聯(lián)軸器連接，中間的軸就是一根傳動(dòng)軸，若忽略它的重量，則此傳動(dòng)軸只傳遞轉(zhuǎn)矩，而不承受彎矩。傳動(dòng)軸一、軸的分類（一）按傳力情況分類3．轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸既傳遞轉(zhuǎn)矩又承受彎矩。如圖所示，減速器中的軸為轉(zhuǎn)軸，不僅傳遞轉(zhuǎn)矩使齒輪旋轉(zhuǎn)，還承受來自軸承和齒輪處的橫向力所產(chǎn)生的彎矩。轉(zhuǎn)軸一、軸的分類（二）按軸線形狀分類軸按軸線形狀分類直軸曲軸軟軸一、軸的分類（二）按軸線形狀分類1．直軸直軸是指軸線為直線的軸。按外形不同，直軸可分為光軸、階梯軸等，如圖所示。（a）光軸（b）階梯軸直軸一、軸的分類（二）按軸線形狀分類1．直軸光軸形狀簡單，加工方便，軸上應(yīng)力集中小，但軸上零件定位不便；階梯軸各軸段直徑不同，一般情況下，階梯軸中間軸段直徑大、兩端軸段直徑小，便于軸上零件的安裝與定位，且軸受力較合理。有時(shí)，為了減輕軸的重量，可將軸制成空心軸。（a）光軸（b）階梯軸直軸曲軸是指可以使往復(fù)運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相互轉(zhuǎn)換并傳遞動(dòng)力的軸，其各軸段軸線不在同一條直線上。一、軸的分類（二）按軸線形狀分類2．曲軸一、軸的分類（二）按軸線形狀分類2．曲軸如圖所示，在往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)中，活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)通過連桿傳給曲軸，使其旋轉(zhuǎn)并輸出動(dòng)力。在往復(fù)式壓縮機(jī)或沖床等機(jī)械中，動(dòng)力機(jī)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力通過曲軸與連桿的作用傳遞至活塞或沖頭，使其做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。曲軸一、軸的分類（二）按軸線形狀分類3．軟軸軟軸又稱撓性軸，是指由若干層（最多8層）鋼絲繞成的軸，其軸線為一條形狀可變的曲線。軟軸外有固定的管狀柔性保護(hù)套，用來保護(hù)軟軸和儲(chǔ)存潤滑油。軟軸軟軸用于傳遞單方向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。軟軸具有良好的撓性，可彎曲以通過狹窄的通道，廣泛應(yīng)用于電動(dòng)的手持小型機(jī)具（如刮削機(jī)、鉸孔機(jī)和醫(yī)用磨齒機(jī)等）中。一、軸的分類（二）按軸線形狀分類3．軟軸軟軸直軸、曲軸和軟軸除了形狀上的不同，還有哪些不同？課堂互動(dòng)課堂活動(dòng)一、軸的分類判斷圖中軸Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的類型。判斷軸的類型二、軸的結(jié)構(gòu)軸通常由軸頭、軸頸、軸身、軸肩和軸環(huán)等組成，如圖所示。其中，軸頭是與回轉(zhuǎn)零件相配合的部分，其上通常開有鍵槽；軸頸是與軸承配合的部分，其上裝有軸承；軸身是連接軸頭和軸頸的部分；軸肩和軸環(huán)是階梯軸截面尺寸變化的部位，對(duì)軸起軸向定位作用。軸的結(jié)構(gòu)軸主要承受彎矩和扭矩，其失效形式主要是疲勞斷裂。為防止軸在工作過程中失效，軸的材料應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和韌性。軸的常用材料有碳素鋼、合金鋼等。三、軸的材料三、軸的材料碳素鋼普通碳素鋼（Q235鋼、Q275鋼等）優(yōu)質(zhì)碳素鋼（35鋼、45鋼、50鋼等）不同類型的碳素鋼分別適合做什么軸？課堂互動(dòng)普通碳素鋼用于不重要或傳遞較小載荷的軸；優(yōu)質(zhì)碳素鋼用于一般軸，或重要且傳遞較大載荷的軸，對(duì)其進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火處理，可以提高其力學(xué)性能。三、軸的材料合金鋼具有較強(qiáng)的力學(xué)性能和較好的熱處理性能，但對(duì)應(yīng)力集中比較敏感且價(jià)格昂貴，多用于有特殊要求的軸。例如，在高速、高溫、重載條件下工作的汽輪發(fā)電機(jī)軸，可采用具有良好高溫力學(xué)性能的40CrNi、38CrMoAl等合金鋼。三、軸的材料三、軸的材料材料牌號(hào)熱處理方法毛坯直徑/mm硬度/HBW抗拉強(qiáng)度

屈服強(qiáng)度

應(yīng)用說明Q235———400240用于不重要或傳遞較小載荷的軸35正火≤100149～187520270用于一般軸調(diào)質(zhì)≤100156～20756030045正火≤100170～217600300用于強(qiáng)度高、韌性較好、較重要的軸調(diào)質(zhì)≤200217～255650360軸的常用材料及其主要力學(xué)性能例8-1(1)常用材料及力學(xué)性能（表）三、軸的材料（續(xù)表）材料牌號(hào)熱處理方法毛坯直徑/mm硬度/HBW抗拉強(qiáng)度

屈服強(qiáng)度

應(yīng)用說明40Cr調(diào)質(zhì)≤100241～286750550用于強(qiáng)度高、耐磨性好且不會(huì)受到很大沖擊的重要的軸40MnB調(diào)質(zhì)≤200241～286750500可代替

40Cr，用于重要的軸35CrMo調(diào)質(zhì)≤100207～269750550用于傳遞較大載荷的軸例8-1(1)常用材料及力學(xué)性能（表）任務(wù)實(shí)施參加軸知識(shí)競賽通過參加軸知識(shí)競賽，加深對(duì)軸的認(rèn)識(shí)?！緦?shí)施流程】（1）學(xué)生自由分組，每組3～4人。（2）以小組為單位，了解知識(shí)競賽的選題范圍，搜集相關(guān)資料，掌握與軸相關(guān)的知識(shí)，如軸的分類、軸的結(jié)構(gòu)、軸的材料等。任務(wù)實(shí)施參加軸知識(shí)競賽通過參加軸知識(shí)競賽，加深對(duì)軸的認(rèn)識(shí)?！緦?shí)施流程】（3）從全班同學(xué)中選出裁判與計(jì)分員，各小組根據(jù)老師所出的題目進(jìn)行搶答，答對(duì)一題得1分，答錯(cuò)一題扣1分，得分多的小組獲勝。老師可根據(jù)實(shí)際情況給予獲勝小組一定獎(jiǎng)勵(lì)。任務(wù)實(shí)施參加軸知識(shí)競賽通過參加軸知識(shí)競賽，加深對(duì)軸的認(rèn)識(shí)?！緦?shí)施流程】（4）小組成員整理自己在知識(shí)競賽過程中答錯(cuò)或答不出來的題目及其正確答案，總結(jié)自己在此活動(dòng)中的收獲，并將這些內(nèi)容以word文檔的形式提交給老師。課堂訓(xùn)練在學(xué)習(xí)完本節(jié)內(nèi)容之后，請(qǐng)你簡述軸的分類、結(jié)構(gòu)、常用材料及其主要力學(xué)性能？課堂小結(jié)了解軸軸的分類軸的結(jié)構(gòu)軸的材料任務(wù)二設(shè)計(jì)軸任務(wù)引入通過觀察和知識(shí)積累，小王發(fā)現(xiàn)汽車中存在各種軸，如發(fā)動(dòng)機(jī)軸、變速箱軸、轉(zhuǎn)向軸、傳動(dòng)軸、后輪軸等，這些軸可以支承汽車的前、后車輪，并把發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給車輪，從而保證汽車可以正常行駛。點(diǎn)擊跳過案例任務(wù)引入此外，空壓機(jī)、汽輪機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、起重機(jī)、升降機(jī)、拖拉機(jī)等機(jī)械設(shè)備中也存在各種各樣的軸，軸工作狀態(tài)的好壞將直接影響這些機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量。點(diǎn)擊跳過案例任務(wù)引入那么，該如何設(shè)計(jì)軸呢？點(diǎn)擊跳過案例任務(wù)引入學(xué)習(xí)本任務(wù)的相關(guān)知識(shí)后，請(qǐng)你幫助小王解開疑惑。點(diǎn)擊跳過案例一、軸的設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)步驟軸的設(shè)計(jì)主要包括以下內(nèi)容根據(jù)工作要求選擇軸的材料和熱處理方式按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步確定軸的最小直徑考慮軸上零件的定位和軸的加工等條件，進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并畫出草圖進(jìn)行承載能力計(jì)算，直到確定軸的結(jié)構(gòu)尺寸一、軸的設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)步驟軸的設(shè)計(jì)步驟如圖所示。軸的設(shè)計(jì)步驟小貼士一、軸的設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行軸的承載能力計(jì)算后，若發(fā)現(xiàn)軸的強(qiáng)度不滿足要求，則須重新進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，直到軸的強(qiáng)度滿足要求為止。二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為了使軸的各部分具有合理的形狀和尺寸，需要對(duì)軸進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。下面針對(duì)以上三點(diǎn)基本要求來說明軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。基本要求如下：軸和軸上的零件定位準(zhǔn)確，固定可靠軸具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性軸具有較高的強(qiáng)度和剛度二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)軸上零件進(jìn)行定位是為了保證軸上零件有確定的工作位置，防止軸上零件在受力時(shí)發(fā)生沿軸向或周向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。（一）軸上零件的定位二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（一）軸上零件的定位1．軸上零件的軸向定位對(duì)軸上零件進(jìn)行軸向定位是為了防止零件與軸之間發(fā)生相對(duì)移動(dòng)。軸肩或軸環(huán)定位法套筒定位法彈性擋圈定位法圓螺母定位法緊定螺釘定位法軸端擋圈定位法錐面定位法常用的軸向定位法有：二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（一）軸上零件的定位1．軸上零件的軸向定位（1）軸肩或軸環(huán)定位法。軸肩和軸環(huán)能承受較大的軸向力，定位簡單、可靠。但是使用此種定位法會(huì)使軸徑增大，在階梯處形成應(yīng)力集中，階梯過多也不利于加工。此種定位法廣泛應(yīng)用于齒輪、帶輪、鏈輪、軸承、聯(lián)軸器等的軸向定位。二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（一）軸上零件的定位1．軸上零件的軸向定位（1）軸肩或軸環(huán)定位法。如圖所示，為了使軸上零件的端面能與軸肩緊貼，軸肩尺寸應(yīng)滿足以下要求：軸肩的過渡圓角半徑r﹤軸上零件的倒角尺寸C

（或圓角半徑R）﹤軸肩的高度h，定位軸肩

h≥（3~5）mm、非定位軸肩h≈（0.5~2）mm

，軸環(huán)的寬度b

≈1.4

h。軸肩過渡圓角與相配零件的倒角或圓角二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（一）軸上零件的定位1．軸上零件的軸向定位（2）套筒定位法。套筒有帶凸緣和不帶凸緣兩種類型，如圖所示。套筒可將零件的軸向力不經(jīng)軸直接傳到軸承上。套筒定位法簡單、可靠，軸上不需要開槽或鉆孔。套筒定位法多用于零件間距離較小的場合，不適用于高速場合。套筒二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（一）軸上零件的定位1．軸上零件的軸向定位（3）彈性擋圈定位法。使用彈性擋圈定位法可使軸上零件結(jié)構(gòu)緊湊，裝拆方便。但彈性擋圈較薄，不能承受較大的軸向力，并且使用彈性擋圈時(shí)，需在軸上開溝槽，這會(huì)引起應(yīng)力集中，從而削弱軸的強(qiáng)度。此種定位法多用于軸向尺寸受限的場合，也常用于滾動(dòng)軸承的定位。彈性擋圈定位法（a）示意圖（b）彈性擋圈二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（一）軸上零件的定位1．軸上零件的軸向定位（4）圓螺母定位法。圓螺母定位法定位可靠，可調(diào)整軸上零件的間隙，但因需要在軸上切制螺紋，故會(huì)使軸的強(qiáng)度降低。圓螺母定位法一般用于軸端零件的固定，或用于軸上兩個(gè)零件間距離較大的場合。圓螺母定位法（a）示意圖（b）圓螺母二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（一）軸上零件的定位1．軸上零件的軸向定位（5）緊定螺釘定位法。緊定螺釘結(jié)構(gòu)簡單，僅能承受很小的軸向力。因此，緊定螺釘定位法僅適用于軸向力很小、轉(zhuǎn)速很低的場合。緊定螺釘定位法（a）示意圖（b）緊定螺釘課堂互動(dòng)圓螺母定位法和緊定螺釘定位法有哪些相同點(diǎn)？哪些不同點(diǎn)？二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（一）軸上零件的定位1．軸上零件的軸向定位（6）軸端擋圈定位法。軸端擋圈結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，可承受劇烈振動(dòng)和沖擊載荷，但僅適用于對(duì)軸端零件進(jìn)行定位。軸端擋圈二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（一）軸上零件的定位1．軸上零件的軸向定位（7）錐面定位法。錐面耐沖擊性強(qiáng)，裝拆方便，對(duì)中性好，可以使軸與輪轂間無徑向間隙，但錐軸與錐孔的加工難度較大，加工成本較高。錐面定位法適用于高速、沖擊大、對(duì)中性要求高的場合，常用于對(duì)軸端零件進(jìn)行定位。錐面定位法二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（一）軸上零件的定位2．軸上零件的周向定位對(duì)軸上零件進(jìn)行周向定位是為了防止零件與軸之間發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。軸上零件的周向定位（a）平鍵定位法（b）花鍵定位法（c）過盈配合定位法（b）成形定位法課堂互動(dòng)軸向定位和周向定位的區(qū)別是什么？二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（一）軸上零件的定位2．軸上零件的周向定位常用的周向定位法有以下幾種：（a）平鍵定位法（1）平鍵定位法。平鍵結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，對(duì)中性好，適用于對(duì)精度要求較高、轉(zhuǎn)速較高、受沖擊或交變載荷作用的場合。二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（一）軸上零件的定位2．軸上零件的周向定位常用的周向定位法有以下幾種：（b）花鍵定位法（2）花鍵定位法。相對(duì)于平鍵，花鍵承載能力更強(qiáng)，對(duì)中性更好，導(dǎo)向性好，對(duì)軸的強(qiáng)度削弱小，但制造成本較高。二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（一）軸上零件的定位2．軸上零件的周向定位常用的周向定位法有以下幾種：（c）過盈配合定位法（3）過盈配合定位法。過盈配合定位法對(duì)中性好，承載能力強(qiáng)，耐沖擊性好，適用于不常拆卸的部位。二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（一）軸上零件的定位2．軸上零件的周向定位常用的周向定位法有以下幾種：（b）成形定位法（4）成形定位法。成形定位法是靠非圓截面與相應(yīng)的輪轂孔構(gòu)成的連接來實(shí)現(xiàn)定位的。成形定位法定心性好，承載能力強(qiáng)，但需要對(duì)軸進(jìn)行特別的車削和磨削，加工困難。小貼士二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于傳遞轉(zhuǎn)矩不大的場合，也可采用緊定螺釘對(duì)軸上零件進(jìn)行周向定位。二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（二）軸的結(jié)構(gòu)工藝性為了使軸便于加工、測量、裝拆和維修等，在設(shè)計(jì)軸時(shí)，應(yīng)考慮軸的結(jié)構(gòu)工藝性，具體如下：砂輪越程槽和螺紋退刀槽（1）最好采用階梯軸，并且各軸段的直徑相差不宜太大；在需要磨削和車削螺紋的軸段，應(yīng)分別設(shè)砂輪越程槽和螺紋退刀槽，如圖所示。（a）（b）二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為了使軸便于加工、測量、裝拆和維修等，在設(shè)計(jì)軸時(shí)，應(yīng)考慮軸的結(jié)構(gòu)工藝性，具體如下：（二）軸的結(jié)構(gòu)工藝性（2）當(dāng)需要在軸上沿長度方向開幾個(gè)鍵槽時(shí)，應(yīng)將鍵槽安排在軸的同一母線上。二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為了使軸便于加工、測量、裝拆和維修等，在設(shè)計(jì)軸時(shí)，應(yīng)考慮軸的結(jié)構(gòu)工藝性，具體如下：（二）軸的結(jié)構(gòu)工藝性（3）同一根軸上所有圓角半徑和倒角尺寸應(yīng)盡可能一致，以便提高加工效率。二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為了使軸便于加工、測量、裝拆和維修等，在設(shè)計(jì)軸時(shí)，應(yīng)考慮軸的結(jié)構(gòu)工藝性，具體如下：（二）軸的結(jié)構(gòu)工藝性（4）軸端和各軸段端部都應(yīng)加工出45°倒角，以便裝拆零件。二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為了使軸便于加工、測量、裝拆和維修等，在設(shè)計(jì)軸時(shí)，應(yīng)考慮軸的結(jié)構(gòu)工藝性，具體如下：（二）軸的結(jié)構(gòu)工藝性（5）軸的直徑應(yīng)圓整，并符合相應(yīng)零件的尺寸標(biāo)準(zhǔn)，如與滾動(dòng)軸承相配合的軸頸，其直徑應(yīng)符合滾動(dòng)軸承內(nèi)徑標(biāo)準(zhǔn)；有螺紋的軸段，其直徑應(yīng)符合螺紋直徑標(biāo)準(zhǔn)。二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可采取以下措施來提高軸的強(qiáng)度和剛度：（三）軸的強(qiáng)度和剛度的提高措施（1）改進(jìn)軸的結(jié)構(gòu)，盡量減小應(yīng)力集中。例如，減小階梯軸相鄰兩軸段的軸徑差，不宜使軸徑變化處的過渡圓角半徑過小，盡量不在軸上切制螺紋和凹槽。二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可采取以下措施來提高軸的強(qiáng)度和剛度：（三）軸的強(qiáng)度和剛度的提高措施（2）合理布置軸上的零件，改善軸的受載情況。例如，當(dāng)動(dòng)力需要從兩個(gè)齒輪輸出時(shí)，為了減小軸上的轉(zhuǎn)矩，應(yīng)盡量將輸入動(dòng)力的齒輪置于中間位置。軸上零件的布置方案（a）方案一（b）方案二如圖所示，方案一中軸的最大轉(zhuǎn)矩為，方案二中軸的最大轉(zhuǎn)矩為，顯然，方案一更加合理。二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可采取以下措施來提高軸的強(qiáng)度和剛度：（三）軸的強(qiáng)度和剛度的提高措施（3）對(duì)軸的表面進(jìn)行處理。實(shí)踐表明，疲勞裂紋常發(fā)生在軸表面粗糙的部位，采取噴丸、滲碳淬火、滲氮等表面強(qiáng)化措施，可以顯著提高軸的疲勞強(qiáng)度。二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)此外，選擇合適的軸材料、增大軸徑、增加軸的支承點(diǎn)等，也可以提高軸的強(qiáng)度和剛度。為避免成本過高，在設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)時(shí)，需要綜合考慮各種因素，找到最優(yōu)方案。（三）軸的強(qiáng)度和剛度的提高措施三、軸的承載能力計(jì)算常用的軸的強(qiáng)度計(jì)算方法按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算（一）軸的強(qiáng)度計(jì)算一般情況下，按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步計(jì)算軸的直徑，然后按彎扭合成強(qiáng)度對(duì)軸的危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度進(jìn)行校核。三、軸的承載能力計(jì)算對(duì)于傳動(dòng)軸或次要的轉(zhuǎn)軸，當(dāng)已知軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩T時(shí)，其扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為（一）軸的強(qiáng)度計(jì)算1．按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算（8-1）式中：τ ——軸的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，單位為MPa；

——軸的許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，單位為MPa；T ——軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩，單位為N?mm；

——軸的抗扭截面系數(shù)，單位為mm3；三、軸的承載能力計(jì)算對(duì)于傳動(dòng)軸或次要的轉(zhuǎn)軸，當(dāng)已知軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩T時(shí)，其扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為（一）軸的強(qiáng)度計(jì)算1．按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算（8-1）式中：d ——軸的直徑，單位為mm；P ——軸所傳遞的功率，單位為kW；n ——軸的轉(zhuǎn)速，單位為r/min。三、軸的承載能力計(jì)算（一）軸的強(qiáng)度計(jì)算1．按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算軸的設(shè)計(jì)公式為（8-2）在式中，，C是由軸的材料和受載情況確定的常數(shù)。三、軸的承載能力計(jì)算（一）軸的強(qiáng)度計(jì)算1．按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算軸的材料Q235354540Cr、35SiMn/MPa12～2020～3030～4040～52C135～160118～135107～11898～107常用材料的值和C值注：當(dāng)軸只承受轉(zhuǎn)矩或作用在軸上的彎矩比轉(zhuǎn)矩小時(shí)，取較大值，C取較小值；反之，取較小值，C取較大值。例8-1(2)常用材料的C值（表）課堂互動(dòng)表格中每種材料的[τ]值是一個(gè)區(qū)間范圍，那如何選??？三、軸的承載能力計(jì)算（一）軸的強(qiáng)度計(jì)算1．按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算鍵槽個(gè)數(shù)12

軸徑

增大3%增大7%

軸徑

增大5%～7%增大10%～15%d應(yīng)盡量圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑。對(duì)于轉(zhuǎn)軸，d僅作為軸上的最小軸徑，其他軸段的軸徑應(yīng)由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定。考慮到鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的削弱作用，可按表來修正軸徑。軸徑的修正小貼士三、軸的承載能力計(jì)算常用的標(biāo)準(zhǔn)直徑（單位為mm）有10、11、12、14、16、18、20、22、24、25、26、28、30、32、34、36、38、40、42、45、48、50、53、56、60、63、67、71、75、80、85、90、95、100等。三、軸的承載能力計(jì)算對(duì)于一般的轉(zhuǎn)軸或心軸，在完成軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，若已知彎矩、轉(zhuǎn)矩、力的大小和位置、軸承跨距、各段軸徑等，可按彎扭合成強(qiáng)度對(duì)軸的危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度進(jìn)行校核。（一）軸的強(qiáng)度計(jì)算2．按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算三、軸的承載能力計(jì)算具體步驟如下：（一）軸的強(qiáng)度計(jì)算2．按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算（1）畫出軸的空間受力簡圖。將軸上的作用力分解為水平面分力和垂直面分力，并求出水平面和垂直面上的支承反力。三、軸的承載能力計(jì)算具體步驟如下：（一）軸的強(qiáng)度計(jì)算2．按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算（2）畫出彎矩圖。根據(jù)軸的空間受力簡圖，分別畫出水平面受力圖和水平面彎矩（）圖、垂直面受力圖和垂直面彎矩（）圖，求出合成彎矩M并畫出合成彎矩圖。合成彎矩M的計(jì)算公式為（8-3）三、軸的承載能力計(jì)算具體步驟如下：（一）軸的強(qiáng)度計(jì)算2．按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算（3）畫出轉(zhuǎn)矩圖。計(jì)算轉(zhuǎn)矩T，并畫出轉(zhuǎn)矩圖。三、軸的承載能力計(jì)算具體步驟如下：（一）軸的強(qiáng)度計(jì)算2．按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算（4）畫出當(dāng)量彎矩圖。根據(jù)已畫出的合成彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖，計(jì)算各剖面上的當(dāng)量彎矩，并畫出當(dāng)量彎矩圖。當(dāng)量彎矩的計(jì)算公式為（8-4）三、軸的承載能力計(jì)算（一）軸的強(qiáng)度計(jì)算2．按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算式中的α

為因彎矩產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力和轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力循環(huán)特性不同而引入的修正系數(shù)。通常情況下，彎曲應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)變化應(yīng)力，而扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力隨工作情況的變化而變化。對(duì)于不變的轉(zhuǎn)矩，α

=0.3；對(duì)于脈動(dòng)循環(huán)變化的轉(zhuǎn)矩，α

=0.6

；對(duì)于對(duì)稱循環(huán)變化的轉(zhuǎn)矩，α

=1

。小貼士三、軸的承載能力計(jì)算在進(jìn)行軸的強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，對(duì)于單向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，一般將彎曲應(yīng)力視為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力，將扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力視為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力。三、軸的承載能力計(jì)算具體步驟如下：（一）軸的強(qiáng)度計(jì)算2．按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算（5）校核軸危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度。同一根軸上不同截面的直徑不一定相同，各處所受的應(yīng)力也不同，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，還應(yīng)選擇若干危險(xiǎn)截面（即彎矩和轉(zhuǎn)矩較大而軸徑較小的截面）并計(jì)算其強(qiáng)度，使危險(xiǎn)截面滿足強(qiáng)度要求。軸的彎曲應(yīng)力的計(jì)算公式為（8-5）三、軸的承載能力計(jì)算（一）軸的強(qiáng)度計(jì)算2．按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算（8-5）式中：

——軸的危險(xiǎn)截面的抗彎截面系數(shù)，單位為；

——軸在對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力作用下的許用彎曲應(yīng)力，其值如表（許用彎曲應(yīng)力）

所示。表中的和分別為軸在脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力和靜應(yīng)力作用下的許用彎曲應(yīng)力。式8-5許用彎曲應(yīng)力（表）式8-6三、軸的承載能力計(jì)算（一）軸的強(qiáng)度計(jì)算2．按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算材料[][][]碳素鋼40013070405001707545600200955570023011065合金鋼8002701307590030014080100033015090鑄鋼40010050305001207040軸的許用彎曲應(yīng)力單位：MPa式8-5許用彎曲應(yīng)力（表）例8-1（6）—⑧三、軸的承載能力計(jì)算（一）軸的強(qiáng)度計(jì)算2．按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算由式（8-5）可得危險(xiǎn)截面軸徑的取值范圍為（8-6）式8-5式8-6三、軸的承載能力計(jì)算同步例題【例8-1】圖中為某輸送裝置的簡圖。已知該輸送裝置以單級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器作為減速裝置，并且運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，載荷變化小，輸出軸單向回轉(zhuǎn)。某輸送裝置的簡圖例8-1(1)(2)(3)(4)(5)(6)三、軸的承載能力計(jì)算同步例題某輸送裝置的簡圖電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y160-M4，p=11kW，n0

=1460r/min；在帶傳動(dòng)中，帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1

=112mm，

dd2

=265mm

，帶輪寬度b=50mm，壓軸力FQ

=2300N，i=2.37

；在斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)中，mn

=4mm，z1

=29，

z2

=81，

β

=12.26°，小齒輪齒寬b1

=54mm，大齒輪齒寬b2

=48mm

；軸承的型號(hào)為7209C，寬度B=19mm

，受力點(diǎn)的位置

a=18.2mm；軸表面精車，未經(jīng)強(qiáng)化處理。例8-1(1)(2)(3)(4)(5)(6)三、軸的承載能力計(jì)算同步例題請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)減速器的高速軸（即用于安裝小齒輪的軸）。常用材料及力學(xué)性能（表）【解】根據(jù)已知條件，可按照以下步驟設(shè)計(jì)減速器的高速軸：（1）選擇軸的材料。要設(shè)計(jì)的軸為普通減速器上的軸，故其材料可選45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表（常用材料及力學(xué)性能）可知，。例8-1(1)(2)(3)(4)(5)(6)三、軸的承載能力計(jì)算同步例題常用材料的C值（表）【解】根據(jù)已知條件，可按照以下步驟設(shè)計(jì)減速器的高速軸：（2）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步估算軸的直徑。取帶傳動(dòng)的效率η

為0.95，則輸入軸的功率P1=Pη=11×0.95=10.45（kW），輸入軸的轉(zhuǎn)速。查表（常用材料的C值），取C=110，則軸的最小直徑例8-1(1)(2)(3)(4)(5)(6)三、軸的承載能力計(jì)算同步例題【解】根據(jù)已知條件，可按照以下步驟設(shè)計(jì)減速器的高速軸：（2）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步估算軸的直徑?？紤]到軸上裝有帶輪，應(yīng)有一個(gè)鍵，軸徑應(yīng)增大5%，則dmin

=28.26×（1=5%）≈29.67（mm）。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，取帶輪孔徑。

例8-1(1)(2)(3)(4)(5)(6)三、軸的承載能力計(jì)算同步例題【解】根據(jù)已知條件，可按照以下步驟設(shè)計(jì)減速器的高速軸：（3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括以下幾點(diǎn)：①軸上零件的軸向定位。帶輪左邊靠軸端擋圈定位，右邊靠軸肩定位；軸承1左邊靠軸承蓋定位，右邊靠套筒定位；齒輪從左端裝入，左邊靠套筒定位，右邊靠軸肩定位；軸承2左邊靠軸肩定位，右邊靠軸承蓋定位。軸上零件的軸向定位例8-1(1)(2)(3)(4)(5)(6)三、軸的承載能力計(jì)算同步例題【解】根據(jù)已知條件，可按照以下步驟設(shè)計(jì)減速器的高速軸：（3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括以下幾點(diǎn)：②確定軸的各段直徑和長度。根據(jù)定位軸肩的高度h≥（3~5）mm、非定位軸肩的高度h≈（0.5~2）mm和標(biāo)準(zhǔn)件的尺寸來確定軸各段的直徑。例8-1(1)(2)(3)(4)(5)(6)三、軸的承載能力計(jì)算同步例題【解】根據(jù)已知條件，可按照以下步驟設(shè)計(jì)減速器的高速軸：（3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括以下幾點(diǎn)：②確定軸的各段直徑和長度。第一段：此段軸徑與帶輪的直徑相同，，故；帶輪寬度，為保證帶輪定位可靠，取該段長度為47mm。直徑和長度（圖）②-1②-2②-3②-4②-5②-6②-7例8-1(1)(2)(3)(4)(5)(6)三、軸的承載能力計(jì)算同步例題【解】根據(jù)已知條件，可按照以下步驟設(shè)計(jì)減速器的高速軸：（3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括以下幾點(diǎn)：②確定軸的各段直徑和長度。第二段：左端軸肩的高度取3.5mm，則；根據(jù)軸承的位置和寬度、軸承蓋的結(jié)構(gòu)尺寸、箱體壁厚、箱體上裝的螺栓的大小和位置、軸承蓋與帶輪之間的距離等確定該段長度，取該段長度為58mm。直徑和長度（圖）②-1②-2②-3②-4②-5②-6②-7例8-1(1)(2)(3)(4)(5)(6)三、軸的承載能力計(jì)算同步例題【解】根據(jù)已知條件，可按照以下步驟設(shè)計(jì)減速器的高速軸：（3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括以下幾點(diǎn)：②確定軸的各段直徑和長度。第三段：為便于裝拆軸承，第三段軸左側(cè)采用非定位軸肩，取h=1.5mm

，因軸承的尺寸均以5或0結(jié)尾，故；軸承寬度B=19mm

，取軸承端面距箱體內(nèi)壁的距離為9mm，取齒輪端面距箱體內(nèi)壁距離為20mm，則取該段長度為50mm。直徑和長度（圖）②-1②-2②-3②-4②-5②-6②-7例8-1(1)(2)(3)(4)(5)(6)三、軸的承載能力計(jì)算同步例題【解】根據(jù)已知條件，可按照以下步驟設(shè)計(jì)減速器的高速軸：（3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括以下幾點(diǎn)：②確定軸的各段直徑和長度。第四段：此段軸左側(cè)采用非定位軸肩，取h=5mm

，則；小齒輪齒寬

，為保證齒輪定位可靠，取該段長度為52mm。直徑和長度（圖）②-1②-2②-3②-4②-5②-6②-7例8-1(1)(2)(3)(4)(5)(6)三、軸的承載能力計(jì)算同步例題【解】根據(jù)已知條件，可按照以下步驟設(shè)計(jì)減速器的高速軸：（3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括以下幾點(diǎn)：②確定軸的各段直徑和長度。第五段：此段為軸環(huán)，其左邊為定位軸肩，取h=5mm

，則60mm；軸環(huán)長度約為1.4倍的軸肩高度，則取該段長度為10mm。直徑和長度（圖）②-1②-2②-3②-4②-5②-6②-7例8-1(1)(2)(3)(4)(5)(6)三、軸的承載能力計(jì)算同步例題【解】根據(jù)已知條件，可按照以下步驟設(shè)計(jì)減速器的高速軸：（3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括以下幾點(diǎn)：②確定軸的各段直徑和長度。第六段：為定出軸承2的位置，左側(cè)定位軸肩要稍微高一些，考慮到軸承的安裝尺寸，取h=4mm

，則；該段長度根據(jù)軸承2的位置確定，取為19mm。直徑和長度（圖）②-1②-2②-3②-4②-5②-6②-7例8-1(1)(2)(3)(4)(5)(6)三、軸的承載能力計(jì)算同步例題【解】根據(jù)已知條件，可按照以下步驟設(shè)計(jì)減速器的高速軸：（3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括以下幾點(diǎn)：②確定軸的各段直徑和長度。第七段：軸承2與軸承1在同一根軸上，為便于加工、安裝和維修，兩者應(yīng)采用同一種型號(hào)，故；軸承寬度B=19mm

，故取該段長度為21mm。直徑和長度（圖）②-1②-2②-3②-4②-5②-6②-7例8-1(1)(2)(3)(4)(5)(6)三、軸的承載能力計(jì)算同步例題直徑和長度（圖）②-1②-2②-3②-4②-5②-6②-7標(biāo)注出軸各段的直徑和長度，如圖所示。軸的各段直徑和長度例8-1(1)(2)(3)(4)(5)(6)三、軸的承載能力計(jì)算同步例題【解】根據(jù)已知條件，可按照以下步驟設(shè)計(jì)減速器的高速軸：（4）軸上零件的周向定位。帶輪、齒輪的周向定位均使用平鍵定位法和過盈配合定位法，滾動(dòng)軸承的周向定位使用過盈配合定位法。例8-1(1)(2)(3)(4)(5)(6)三、軸的承載能力計(jì)算同步例題【解】根據(jù)已知條件，可按照以下步驟設(shè)計(jì)減速器的高速軸：（5）考慮軸的結(jié)構(gòu)工藝性。安裝軸承的位置需要磨削加工，故需要加工出砂輪越程槽；取軸端倒角為45o，直角邊長度為2mm；兩鍵槽應(yīng)在軸的同一母線上。例8-1(1)(2)(3)(4)(5)(6)三、軸的承載能力計(jì)算同步例題【解】根據(jù)已知條件，可按照以下步驟設(shè)計(jì)減速器的高速軸：（6）按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度。①畫出軸的空間受力簡圖。集中載荷作用于齒輪和帶輪中點(diǎn)，軸承的受力點(diǎn)位置a=18.2mm

，則、、，據(jù)此畫出軸的空間受力簡圖，如圖（彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖）（a）所示。彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖（圖）⑦⑥⑤④③②①⑧例8-1(1)(2)(3)(4)(5)(6)三、軸的承載能力計(jì)算同步例題【解】根據(jù)已知條件，可按照以下步驟設(shè)計(jì)減速器的高速軸：（6）按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度。轉(zhuǎn)矩。②求齒輪上作用力的大小。小齒輪分度圓直徑。小齒輪上的圓周力。彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖（圖）⑦⑥⑤④③②①⑧例8-1(1)(2)(3)(4)(5)(6)三、軸的承載能力計(jì)算同步例題【解】根據(jù)已知條件，可按照以下步驟設(shè)計(jì)減速器的高速軸：（6）按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度。小齒輪上的徑向力。②求齒輪上作用力的大小。小齒輪上的軸向力

。彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖（圖）⑦⑥⑤④③②①⑧例8-1(1)(2)(3)(4)(5)(6)三、軸的承載能力計(jì)算同步例題【解】根據(jù)已知條件，可按照以下步驟設(shè)計(jì)減速器的高速軸：（6）按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度。③求水平面支承反力和彎矩，畫水平面彎矩圖。在水平面上作用的力有、、，支承反力為、，則彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖（圖）⑦⑥⑤④③②①⑧例8-1(1)(2)(3)(4)(5)(6)三、軸的承載能力計(jì)算同步例題【解】根據(jù)已知條件，可按照以下步驟設(shè)計(jì)減速器的高速軸：（6）按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度。③求水平面支承反力和彎矩，畫水平面彎矩圖。在B截面上的彎矩MBH、C點(diǎn)右側(cè)的彎矩MCH右和C點(diǎn)左側(cè)的彎矩MCH左分別為水平面受力圖如圖（b）所示，彎矩圖如圖（c）所示。彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖（圖）⑦⑥⑤④③②①⑧例8-1(1)(2)(3)(4)(5)(6)三、軸的承載能力計(jì)算同步例題【解】根據(jù)已知條件，可按照以下步驟設(shè)計(jì)減速器的高速軸：（6）按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度。④求垂直面支承反力和彎矩，畫垂直面彎矩圖。在垂直面上作用的力為，支承反力為和。垂直面受力圖如圖（d）所示，彎矩圖如圖（e）所示。彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖（圖）⑦⑥⑤④③②①⑧例8-1(1)(2)(3)(4)(5)(6)三、軸的承載能力計(jì)算同步例題【解】根據(jù)已知條件，可按照以下步驟設(shè)計(jì)減速器的高速軸：（6）按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度。⑤計(jì)算合成彎矩，畫合成彎矩圖。合成彎矩圖如圖（f）所示。彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖（圖）⑦⑥⑤④③②①⑧例8-1(1)(2)(3)(4)(5)(6)三、軸的承載能力計(jì)算同步例題【解】根據(jù)已知條件，可按照以下步驟設(shè)計(jì)減速器的高速軸：（6）按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度。⑤計(jì)算合成彎矩，畫合成彎矩圖。E、F兩個(gè)截面雖然所受彎矩不大，但這兩個(gè)截面上的軸徑較小，故應(yīng)對(duì)其進(jìn)行彎矩計(jì)算。彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖（圖）⑦⑥⑤④③②①⑧例8-1(1)(2)(3)(4)(5)(6)三、軸的承載能力計(jì)算同步例題【解】根據(jù)已知條件，可按照以下步驟設(shè)計(jì)減速器的高速軸：（6）按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度。⑥計(jì)算轉(zhuǎn)矩，畫轉(zhuǎn)矩圖。從點(diǎn)A到點(diǎn)C這一段的轉(zhuǎn)矩

，轉(zhuǎn)矩圖如圖（g）所示。彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖（圖）⑦⑥⑤④③②①⑧例8-1(1)(2)(3)(4)(5)(6)三、軸的承載能力計(jì)算同步例題【解】根據(jù)已知條件，可按照以下步驟設(shè)計(jì)減速器的高速軸：（6）按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度。⑦計(jì)算當(dāng)量彎矩，畫當(dāng)量彎矩圖。因?yàn)檩敵鲚S是單向回轉(zhuǎn)，故可認(rèn)為轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)變化，取α=0.6，則彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖（圖）⑦⑥⑤④③②①⑧例8-1(1)(2)(3)(4)(5)(6)三、軸的承載能力計(jì)算同步例題【解】根據(jù)已知條件，可按照以下步驟設(shè)計(jì)減速器的高速軸：（6）按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度。⑦計(jì)算當(dāng)量彎矩，畫當(dāng)量彎矩圖。因?yàn)檩敵鲚S是單向回轉(zhuǎn)，故可認(rèn)為轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)變化，取α=0.6，則當(dāng)量彎矩圖如圖（h）所示。彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖（圖）⑦⑥⑤④③②①⑧例8-1(1)(2)(3)(4)(5)(6)三、軸的承載能力計(jì)算同步例題【解】根據(jù)已知條件，可按照以下步驟設(shè)計(jì)減速器的高速軸：（6）按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度。⑧按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度。由以上計(jì)算可知，截面B、E、F為危險(xiǎn)截面。查表（許用彎曲應(yīng)力），取，則許用彎曲應(yīng)力（表）⑦⑥⑤④③②①⑧例8-1(1)(2)(3)(4)(5)(6)三、軸的承載能力計(jì)算同步例題【解】根據(jù)已知條件，可按照以下步驟設(shè)計(jì)減速器的高速軸：（6）按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度。故強(qiáng)度足夠。⑧按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度。由以上計(jì)算可知，截面B、E、F為危險(xiǎn)截面。查表（許用彎曲應(yīng)力），取，則例8-1(1)(2)(3)(4)(5)(6)許用彎曲應(yīng)力（表）⑦⑥⑤