轴常用材料及主要力学性能知识点梳理汇总VIP免费

轴常用材料及主要力学性能转轴：支承传动机件又传递转矩，既同时承受弯矩和扭矩的作用。心轴：只支承旋转机件而不传递转矩，既承受弯矩作用。(转动心轴：工作时转动；固定心轴：工作时轴不转动)；传动轴：主要传递转矩，既主要承受扭矩，不承受或承受较小的弯矩。花键轴、空心轴：为保持尺寸稳定性和减少热处理变形可选用铬钢；轴常用材料是优质碳素结构钢，如35、45和50，其中45号钢最为常用。不太重要及受载较小的轴可用Q235、Q275等普通碳素结构钢；受力较大，轴尺寸受限制，可用合金结构钢。受载荷大的轴一般用调质钢。调质钢调质处理后得到的是索氏体组织，它比正火或退火所得到的铁素体混合组织，具有更好的综合力学性能，有更高的强度，较高的冲击韧度，较低的脆性转变温度和较高的疲劳强度。调质钢：35、45、40Cr、45Mn2、40MnB、35CrMo、30CrMnSi、40CrNiMo；大截面非常重要的轴可选用铬镍钢；高温或腐蚀条件下工作的轴可选用耐热钢或不锈钢；在一般工作温度下，合金结构钢的弹性模量与碳素结构钢相近，为了提高轴的刚度而选用合金结构钢是不合适的。轴的强度计算轴的强度计算一般可分为三种：1：按扭转强度或刚度计算；2：按弯扭合成强度计算；3：精确强度校核计算1：按扭转强度或刚度计算按扭转强度及刚度计算轴径的公式表6―1―18轴的类型按扭转强度计算按扭转刚度计算实心轴空心轴说明d：轴端直径mmτP：许用扭转剪应力MPa，按表6-1-19选取T：轴所传递的扭矩Nm￠P：许用扭转角°/m，按表6-1-20选取A：系数，按表6-1-19选取P：轴所传递的功率，kWB：系数，按表6-1-20选取n：轴的工作转速r/min(空心轴内径d1与外径d之比)注：当截面上有键槽时，应将求得的轴径增大，其增大值见表6-1-22。剪切弹性模量G=79.4GPa时的B值表6―1―20￠P(°)/m0.250.511.522.5B12910991.582.77772.8注：1.表中￠P值为每米轴长允许的扭转角；2.许用扭转角的选用，应按实际而定。参考的范围如下：要求精密，稳定的传动，取￠P=0.25～0.5(°)/m一般传动，取￠P=0.5～1(°)/m；要求不高的传动，可取￠P大于1(°)/m；起重机传动轴￠P=15´～20´/m；几种常用轴材料的τP及A值表6―1―19轴的材料Q235―A；20Q275；201Cr18Ni9Ti4540Cr；35SiMn；42SiMn；40MnB；38SiMnMO；3Cr13；τPMPa15～2520～3525～4535～55A149～126135～112126～103112～97注：1.表中τP值是考虑了弯曲影响而降低了的许用扭转剪应力。2.在下列情况下τP取较大值、A取较小值：弯矩较小或只受扭矩作用、载荷较平稳、无轴向载荷或只有较小的轴向载荷、减速器的低速轴、轴单向旋转。反之，τP取较小值，A取较大值。3.在计算减速器的中间轴的危险截面处(安装小齿轮处)的直径时，若轴的材料为45号钢：取A=130～165。其中二级减速器的中间轴及三级减速器的高速中间轴取A=155～165。三级减速器的低速中间轴取A=130。2：按弯扭合成强度计算；按弯扭合成强度计算轴径的公式表6―1―21计算公式心轴转轴实心轴实心轴空心轴空心轴许用应力转动心轴校正系数单向旋转Ψ=0.3或Ψ=0.6固定心轴载荷平稳：载荷变化：双向旋转Ψ=1说明d：轴的直径mmσ+1P、σ0P、σ-1P：轴的许用弯曲应力MPa，按表6-1-1M：轴在计算截面所受弯矩，N.m注4的说明取T：轴在计算截面所受的扭矩Nm(空心轴内径d1与外径d之比)注：校正系数Ψ值是由扭应力的变化来决定的；扭应力不变时≈0.3；扭应力按脉动循环变化时≈0.6；扭应力按对称循环变化时当零件用紧配合装于轴上时，轴径应比计算值增大8～10%。如果截面上有键槽时，应将求得的轴径增大，其增大值见表6-1-22。如果轴端装有补偿式联轴器或弹性联轴器，由于安装误差和弹性元件的不均匀磨损，将会使轴及轴承受到附加载荷，附加载荷的方向不定。附加载荷计算公式见表6-1-23。有键槽时轴径增大值表6-1-22轴的直径mm<3030～100>100有一个键槽时的增大值%有两个相隔180°键槽时的增大值%71551037附加载荷计算公式表6-1-23联轴器名称计算公式说明齿轮联轴器十字滑块联轴器NZ挠爪型联轴器弹性圈柱销联轴器M/=K/TF/=(0.2～0.4)F/=(0.1～0.3)F/=(0.2～0.35)M/―附加弯矩，NmT―传递扭矩NmK/―系数用稀油或清洁的干油润滑K/=0.07...