图表2-16 轴的挠度(两端支承)

传动轴的横向挠度大时,轴旋转时就象跳绳用的绳一样而不能使用,一般认为轴的最大挠度必须在轴每米长0. 3(毫米)以下。梁的横向挠度大小,随支承方法和加载方式的不同而不同。而对于两端支承的梁,其中央所产生的最大挠度值(参照图2-9) 可用下式表示:     

图表2-17 两端支承的空载轴的临界速度

当传动轴的转速和轴的自振频率(使轴少许挠曲后而急剧卸载时轴的频率)相一致(虽不一致但很接近)时,将发生共振现象且振幅增大,以致不能继续旋转。因此,对于高速传动轴,设计时必须考虑这种情况。轴的固有振动频率(临界速度),一般可用下式表示:     

图表2-54 螺旋弹簧的固有振动频率

设弹簧的自重为 W(公斤)时,空载弹簧的固有振动频率一般为: 图表2-54是表示此(2) 式的关系图表。此外,当螺旋弹簧用作内燃机的阀门弹簧时,若弹簧的固有振动频率接近于凸轮轴的转速,对于冲程的内燃机为曲轴转速的10倍以     

图表2-53 弹簧的固有振动频率

设弹簧(包括螺旋弹簧和叠板弹簧)的弹簧常数为 C(公斤/厘米),附于此弹簧的重物为 W(公斤)时,(参见图2-38) ,弹簧的固有振动频率 N。(使弹簧略有变形后,急剧卸载时,弹簧将发生自振,这时的每分钟振动次数即为弹簧     

图表2-13 空心轴的直径

‘2一,‘·5少蕊不豪弃转速马力数 印轴外径N rp白内m功许用应力r kg/emZ一J:/dz0 .6n九J‘U扣3 户‘.n人11︺n目nU月了。U :心n︺为了减轻重量,传动轴有时采用空心棒材;但是,当空心轴的外径为d:而内径(孔径)为d;时,其极截面系数可用下式表示:(参照图表1一12)。心一心 d2······……(l)汀一16 一一Z因此,若设dl/d:=,,则心一dd2=心(1一n4)……,’’(2)因此,轴的外径d:可按下式算得d:=71 .5···……(3) 图表2一13是表示这一关系的。当HP和N为已知时,适当地假设二值后,即可用于求出轴的外径dZ,这种情况一F的许用应力,应该同前页所…     

图表2-12 轴的扭矩和轴径

L00.m创径洲.卜f七曰九引.口T71600IP N‘一71 .5焉马力众 冲扭矩r1501008060一峨O302043若作用于轴上的扭矩为T(公斤一厘米),剪应力为T(公斤/厘米“),轴截面的极截面系数为Z,(一粼3)(厘、:,则它们之间的关系可用下式表示:而解出d,可得下式d=71·5(厘米》··……(3) T二Z,·T=磊少二······……(1) 因此,若适当地假设T值,就可求出对应于T的适当d值。但是,在机械设计中,通常给定马力(HP)和转速N(转/分)而求相应的轴径d,这时必须先从下式求出T,再将此T值代入(1)式而求出d: T二所以,若使71600 HP(2)71600 HP N一票d听10 所以当…     

图表2-14 同时承受扭转和弯曲的轴

扭矩T弯矩M及ZMe 仅受纯扭转作用的传动轴几乎是投有的,而大都是在受扭转的同时也受到弯曲作用,所以在这种情况下,当扭矩为T(公斤一厘米)和弯矩为M(公斤一厘米)时,先从下列公式算出等效扭矩凡和等效弯矩从,再设兀一希砂二和从一矗ds,从而求出d,于是:翼二创了万「万户一磊ds二··一“, Me二合(M十创刃万丁户)=矗ds丁…(2) 当然,这时将得出二个d值,舍弃小者而取大者作为答案。 图表2一14左面垂直线和下面水平线是在从T和M求兀和从时使用的。另外,左半部分是在假设T值并从天查d时使用的;右半部分是在假设『值并从Me查d时使用的。这时,T…     

图表3-18 往复式空气压缩机的功率

如图3-17所示的往复式空气压缩机,是借活塞的往复运动来压缩空气的,在理论上每分钟把1大气的空气每压缩I米。所必需的功率,即有效功率为:     

图表2-6 铆接效率

效率最低强度无孔板的强钉距mlnX 100┌─┐│ │└─┘效率7%⑤卫二丝x 100 在铆接中,所谓铆接效率本是指铆钉一个钉距内的抗拉强度与相同长度的无孔板的强度之比。但是,在表示铆接强度的公式中,有月、只、几等,强度用其最小值表示,因此,现以几。表示此强度而以几表示无孔板的强度,则效率刀可用下式表示:表2一2铆接效率多铆接型式l最大}最小!平均眨刁05745635月丫6厅日单排搭按A双排搭接B65 8085n口50﹃匕7870 8590。=令·‘00二只;_x 100_一子苛七一二一物…(1) J厂.‘.0~单排对接D双排对接E三排对接H但是,若几=(P一d)tcr为最小,则刃…     

图表2-22 圆锥离合器

轴上推力P贻l轴转矩了圆锥平均直径5因刀功m 气 D.。。气吉注s加倪翔一﹂.﹄月二2。,加On_ZT‘._…厂一下二石一七sln“一尸eosc‘夕 尸之产2,加介一┌───┬───┬─────┬───┬──────┬───┬───┬───┬─────┐│l │} │l一 │} │口一 │.( │.一 │.一 │l一 │├───┼───┼─────┼───┼──────┼───┼───┼───┼─────┤│I │ │ │ │ │ │ │ │ │├───┼───┼─────┼───┼──────┼───┼───┼───┼─────┤│ │ │ │ │ …     

图表2-5 铆接强度

铆钉孔径双剪切单剪切尸:鳍一个钉距内的车瞥之20落5之O铆接强度一般是以铆钉排列的一个钉距内的强度来表示的。因此,若以表示一个钉距内的铆钉数,则搭接铆接强度可用下式表示:.........……(1) T少兀一4月=n只=(P一d)t·cr······……(2)对接铆接强度可用下式表示:尸=2。.票dZ了........……(3) 任 只二(P一d)t·cr·····,……(4) 取二者中的较小值作为强度(舍弃大值)。式中,d为铆钉孔径(厘米),尸为钉距(厘米),”为一个钉距内的铆钉数(在图A中取1,在B中取2,在D中取l,在E中取2,在F中取3,在H中取5),T为单剪时的抗剪强度,丫为双…     

图表2-9 焊接强度

在图2一SA所示的对接接头中,若施加尸(公斤)的拉伸载荷,则焊缝中所生的应力可表示如下: 一弄(公斤/厘米2)···…… 式中,h为焊缝厚度(高度)(厘米),长度〔比板宽五缩短10(毫米)」(厘米)。 在图B所示的正面角接(两面盖板)中,拉力尸为: 当a=45“时,cosa沼0.7因此可化为 尸=1 .4hl『············……(2) 在图C所示塔接接头中,其强度也可表示为: 尸=1 .4hl『..··········……(3) 在图D所示的侧面角接(两面盖板)接头中,角焊缝受剪力作用,所以拉力尸可表示为: 尸二4hl下 由于焊缝部分的应力分布不均匀,所以实)为头Cz接…     

图表2-46 带式制动器

对于如图2-31所示的带式制动器,能够调整(使制动轮停止转动)的轴上转矩 T 可由下式表示:     

图表2-21 圆盘离合器

刀_~界.下~.朴扩 ‘轴推力 P胜g轴转矩T kg一助 卜1 .000.000圆盘平均直径D班m500.000数颧甲11论以!摩擦系数100,00050.0000000八Un甘10,0005 .0001,000500一一曰曰‘.州~②一\① {份一沪一lh1一…一{500300一z00|州|川|州|川门|川侧||l;;。 在图2一11所示的圆盘离合器中,设接触面的平均直径为D(厘米),接触面上的摩擦系数为林,圆盘上的轴向推力为尸(公斤),此离合器所能传递的轴转矩T为:~D_1=丁‘仲’尸””‘”’‘”“‘’(1) 图表2一21是表示以上关系的。在此图表中没有马力数HP轴和转速N轴,所以这时必须先用图表2一20左半的虚线轴从…     

图表2-20 凸缘联轴器

螺检直径m刁砚月刊﹄州In卜l厂卜卜卜仁|卜卜l卜卜|卜.螺栓应力r‘卜g/anZ轴转速转矩T kg一m马力数 IP二旦 Z粤‘24 螺栓圆直径N rpm卜300十倪一200!r|甘卜卜50①件螺栓r曰l协l曰。卜卜r厂r 介︸一︸一一1 八U、八曰﹄曰l广.!曰厂。﹄厂卜r厂卜-5 .000 凸缘联轴器是利用螺栓的抗剪力产生的转矩,将动力从一根轴上传递到另一根轴上的。因此在图2一10中,设转矩大小为T(公斤一厘米),螺栓直径(若用紧配螺栓,则为紧配轴的直径)为从厘米),螺栓数为。,螺栓分布圆直径为S(厘米),螺栓的剪应力为了(公斤/厘米2),则它们之间的关系为:T=尊.。.票护.…     

图表2-44 棘轮的计算

对于图2-29所示的棘轮,若设作用于轴上的转矩为 T(公斤-厘米),棘轮直径为 D(厘米),则作用于棘齿上的圆周力 P(公斤)可由下式求出:     

图表2-28 皮带的包角

对于开口皮带,为求皮带的包角θ_1(参见图2-15) 先从下式     

图表2-31 三角皮带的张力比

在三角皮带中,皮带与皮带轮之间的摩擦,并不是由于皮带对皮带轮表面的径向压力 P 所引起的,而是由于三角皮带的侧面对轮槽侧面的压力 R 所引起,根据图2-16阻止皮带滑动的摩擦力μR 可用下式表示:     

图表1-13 空心圆轴与等强度的实心轴

实心轴直径D月lm 卜100仍二DZ/Dl 图表1一13线图是空心圆轴与实心轴受扭转时,求做成等强度的Z,间的互相关系的线图。即扭转时的扭矩用下式表示: T二Z,·T.···········……(1) 令空心截面与实心截面的扭矩以及剪切应力相等时则 D全(耐一1)=D“·······……(3) 将这一关系做成线图,即图表l一13。在假设D“/D,后,欲求出与实心截面的轴是有相等的扭转强度的空心轴直径时使用。堵D盆一D寸 D2=D3 ......··一(2设D:/D;=m,则得: 〔例题1一13〕实心轴的直径为43(毫米)时,与此等强度的空心轴的内径为若干?假设从/D,~1.6 解…     

图表2-45 块式制动器

对于如图2-30所示的块式制动器,在杆端加一向下压力 P 时,在瓦块上就产生力 N,这时以杠杆的固定点 A 为中心取力矩,则:P·a-N·b-F·e=0……(1)而 F 为作用在制动轮表面上的摩擦力。因此,若