材料力学综合设计--传动轴强度设计及变形计算

xa+FBx3a-(3F+G)x4a=0工Fy=O(3Fi-Gi)+Fa+Fb=F2+G2+3F+G解得:巧=3176.83N竹=12155.22"3内力分析卜N594127645201?、a?a2a7a?x6953图2简力图图3弯矩图184.63N*m420.2N-m图4扭矩图由扭矩图和弯矩图可得:传动轴齿轮U截面有最大扭矩值和最大弯矩值:IT|max=420.16N•加,|M|max=4353.1527.m所以,该传动轴危险截而为齿轮处D截而。4强度分析4.1应力分析Bi?TB2图5切应力分布图图6止应力分布图在危险截而Q上,与扭矩|卩鳥x对应的最大切应力发生在圆周表而各点,与弯矩|M|唤对应的最大正应力发生在上下两顶点。由此可知,危险点为上下两顶点。T图7上顶点应力状态T图8下顶点应力状态由于45号优质碳素钢为塑性材料,抗拉与抗压性能相同,所以这两点同等危险。任取一点研究。计算主应力ox=32M/nD3=8.0xl07paTxy=16T/nD3=-4.0xl06paD取82.3mm(2)力max=79.5MpaQmin=6+Qy/2・・<\/2尸+叱,?(3)omin=1.4Mpa可知:oi=79.5Mpa02=1.4Mpa6=04.2传动轴直径设计W=IIds/32o=32xV43532+4202/nd3<80xl03pa可知:d282.3mm5变形计算5.1叠加法计算梁在几个载荷共同作用下引起的变形,则可分别求出各个载荷单独作用时引起的变形,然后计算其代数和,即可得到齐载荷共同作用时梁的变形,这种计算变形的方法称为叠加法。5.2齿轮处的挠度(1)载荷分解将轴上的载荷分解为下图(9)、仃0)、(11)所示单一载荷的情况。图(9):力单独作用,将其余部分视为刚性的;图(10):力尺单独作用,将力斤向支座A简化,得一集中力尺与集中力偶Ma=F;a,将其余部分视为刚性的;