机械设计中,在初步估算转轴直径时,常采用扭转时的强度和刚度条件得到下列公式:
式中,P为转轴传递的功率(kW);n为轴的转速(r/min)。 1.试推证上述公式,并写出A、B的表达式; 2.对于45号钢,若已知A=110 mm,B=109 mm,材料剪切弹性模量G=81 GPa,求[τ]与[θ]。
两受扭圆轴一为实心,直径为d,一为空心,外径为D2,内径为D1,且α=D1/D2=0.8。如果二者长度相等,材料相同,所受扭转力偶相等,试求二者具有相等的τmax时的刚度比。
如图4-14a所示阶梯形圆轴,AE段为空心,外径D=140mm,内径d=100mm;BC段为实心,直径d=100mm。已知其上作用的外力偶矩MeA=18kN.m、MeB=32kN.m、MeC=14kN.m;材料的许用扭转切应力[τ]=80MPa,切变模量G=80GPa;轴的许用单位长度扭转角[ψ]=1.2°/m。试校核该轴的强度和刚度。
如图4-15a所示,阶梯形圆轴上装有三个带轮。已知各段轴的直径分别为d1=38mm、d2=75mm;主动轮B的输入功率P3=32kW,从动轮A、C的输出功率分别为P1=14kW、P2=18kW;轴的额定转速n=240r/min;材料的许用扭转切应力[τ]=60MPa,切变模量G=80GPa;轴的许用单位长度扭转角[ψ]=1.8°/m。试校核该轴的强度和刚度。
/m,使圆轴转动的电动机的功率P=16kW,转速n0=3.86r/min。试根据强度条件和刚度条件设计圆轴的直径。
按弯扭合成强度条件来计算转轴时,采用折合系数α是考虑到()。[上海大学2005研]
A.弯曲应力可能不是对称循环应力
B.扭转切应力可能不是对称循环应力
C.轴上有应力集中
D.所采用的强度理论与试验结果有偏差