由于前期轴的设计过程中,轴的主要结构尺寸轴上零件位置及外
载荷和支反力的作用位置均已经确定,则轴上载荷可以求得,因而可按弯扭合成强度条件对轴进行强度校核计算。
一般计算步骤如下:1做出轴的计算简图:即力学模型通常把轴当做置于铰链支座上的梁,支反力的作用点与轴承的类型及布置方式有关,现在例举如下几种情况:
图1轴承的布置方式
当Ld≤1e05LLd1e05d但不小于()L,对于调心轴承e05L
在此没有列出的轴承可以查阅机械设计手册得到。通过轴的主要结构尺寸轴上零件位置及外载荷和支反力的作用位置,计算出轴上各处的载荷。通过力的分解求出各个分力,完成轴的受力分析。
(2)做出弯矩图在进行轴的校核过程中最大的难度就是求剪力和弯矩,画出剪力图和弯矩图,因此在此简单介绍下求剪力和弯矩的简便方法。横截面上的剪力在数值上等于此横截面的左侧或右侧梁段上所有竖向外力(包括斜向外力的竖向分力)的代数和。外力正负号的规定与剪力正负号的规定相同。剪力符号:当截面上的剪力使考虑的脱离体有顺时针转动趋势时的剪力为正;反之为负。横截面上的弯矩在数值上等于此横截面的左侧或右侧梁段上的外力(包括外力偶)对该截面形心的力矩之代数和。外力矩的正负号规定与弯矩的正负号规定相同。弯矩符号:当横截面上的弯矩使考虑的脱离体凹向上弯曲(下半部受拉,上半部受压)时,横截面上的弯矩为正;反之凹向下弯曲(上半部受拉,下半部受压)为负。不论在截面的左侧或右侧向上的外力均将引起正值的弯矩,而向
f下的外力则引起负值的弯矩。
利用上述结论来计算某一截面上的内力是非常简便的,此时不需
画脱离体的受力图和列平衡方程,只要梁上的外力已知,任一截面上
的内力均可根据梁上的外力逐项写出。因此,这种求解内力的方法称
为简便法。
1、列剪力方程和弯矩方程,画剪力图和弯矩图
①梁的不同截面上的内力是不同的,即剪力和弯矩是随截面的位
置而变化。
②为了便于形象的看到内力的变化规律,通常是将剪力和弯矩
沿梁长的变化情况用图形来表示剪力图和弯矩图。
③剪力图和弯矩图都是函数图形,其横坐标表示梁的截面位置,
纵坐标表示相应的剪力和弯矩。
④剪力图和弯矩图的画法是:先列出剪力和弯矩随截面位置变化
的函数式,再由函数式画出函数图形。
M
MH
2
MV2
剪力方程和弯矩方程:以梁的左端点为坐标原点,x轴与梁的
轴线重合找出横截面上剪力和弯矩与横截面位置的关系这种关
系称r