大庆石油学院机械系机械设计教研室第1页共15页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共15页轴设计计算程序的编制1.程序的使用范围a)本程序可以对转轴进行受力分析、弯扭合成校核和疲劳强度精确校核。b)可进行多个危险截面的校核，若校核不合格、可根据加大直径或改进材料重新计算，直至合格为止。2．数学模型的建立、数表和线图的公式化a)绝对尺寸系数εσ的拟合公式εσ=2.558869364⋅d−0.31793（1）式中d为轴的截面直径，mm.b)圆截面钢材的扭转剪切尺寸系数ετ=0.9513⋅e−1.867×10−3⋅d(2)式中d为轴的截面直径，mm.c)钢材的敏性系数(a)qσ(qτ)=0.814+0.176398r−0.069183r2+0.00886175r3¿}(b)qσ(qτ)=0.6547196+0.2711768r−0.1r2+0.01257435r3¿}(c)qσ(qτ)=0.51812+0.371525r−0.143857r2+0.0183968r3¿}(d)qσ(qτ)=0.46663+0.377568r−0.142175r2+0.0179332r3¿}(e)qσ(qτ)=0.41319+0.35439r−0.11988r2+0.0139r3¿}¿¿¿(3)式中r为圆角半径，mm;序号(a)～(f)代表的材料强度极限σB,见表1表1轴的材料强度极限σB、τB（MPa）序号(a)(b)(c)(d)(e)(f)备注σB1400980700560420350计算qστB1250840560420--计算qτ若轴的材料强度极限不等于表1中的σB值时，可按插入法计算。第2页共15页第1页共15页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共15页d)弯曲疲劳的表面质量系数βσ的拟合公式(a)βσ=1(抛光)¿}(b)βσ=0.963−0.000075σB(磨削)¿}(c)βσ=0.974−0002575σB(精车)¿}(d)βσ=0.987−000001825σB(粗车)¿}¿¿¿¿¿(4)扭转剪切疲劳的表面质量系数βτ如无试验资料时，可取βτ≈βσ。e)轴上键槽处的有效应力集中系数kσ(kτ)的拟合公式kσ=1+0.001σB¿}¿¿¿(5)f)轴肩圆角处的理论应力集中系数ασ(ατ)的数表程序化见子程序DKA和子程序DKB。g)零件与轴过盈配合处的kσεσ(kτετ)值的数表程序化见子程序DKA和子程序DKB。h)支反力的计算公式轴上所受外力情况常见的可分为三类（见图1、图2、图3）：第3页共15页第2页共15页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共15页(a).k=1(见图1)¿}RV1=Fri⋅L3+QV(L3+L2+L3)−M1L2+L3¿}RV2=Fri+QV−RV1¿}RH1=Fti⋅L3+QH(L3+L2+L3)L2+L3¿}¿¿¿(1)(b).k=2(见图2)¿}RV1=Fri(L1+L2)−M1−QV⋅L3)L2¿}RV2=Fri+QV−RV1¿}RH1=Fti(L1+L2)−QH⋅L3L2¿}¿¿¿(2)第4页共15页第3页共15页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页共15页(c).k=3(见图3)¿}RV1=Fri(L2+L3)+FV2⋅L3)−M1−M2L1+L2+L3¿}RV2=Fri+Fr2−RV1¿}RH1=Fti(L2+L3)+Ft2⋅L3L1+L2+L3¿}¿¿¿(3)i)轴的弯矩计算公式轴的弯矩计算公式简图如图4所示。现给出轴上各段的弯矩计算公式。（a）第一段（x
