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许用材料的屈服强度(刚度)与各种应力的关系一拉伸钢材的屈服强度与许用拉伸应力的关系[δ]=δu/nn为安全系数轧、锻件n=1.2—2.2起重机械n=1.7人力钢丝绳n=4.5土建工程n=1.5载人用的钢丝绳n=9螺纹连N=1.2-1.7铸件n=1.6—2.5一般钢材n=1.6—2.5二剪切许用剪应力与许用拉应力的关系1对于塑性材料[τ]=0.6—0.8[δ]2对于脆性材料[τ]=0.8--1.0[δ]三挤压许用挤压应力与许用拉应力的关系1对于塑性材料[δj]=1.5—2.5[δ]2对于脆性材料[δj]=0.9—1.5[δ]四扭转许用扭转应力与许用拉应力的关系:1对于塑性材料[δn]=0.5—0.6[δ]2对于脆性材料[δn]=0.8—1.0[δ]kisssoft销连接分为四个类型的计算，取决于使用它的地方。与其它连接相比（花键、平键）可以做到零侧隙传动。Thebolt/pinconnectionsaredividedintofourtypesofcalculationdependingonwheretheyareused:这个螺栓/销连接分为四个类型的计算取决于使用它的地方。2.2横向销轴与轴套之间径向穿销连接。横穿销结构加工方便，不受轴与轴套材料硬度不同的影响。注意它不适合轴与轴套间大的间隙配合，以免销承受剪切以外的其他类型的外力。例：交替作用扭矩20Nm，轻微冲击，轴与轴套配合半径30mm，轴套直径50mm，求配销昀小配销直径？解：T=20Nm，载荷类型=alternating，KA=1.25，dw=30，S=(50-30)/2=10。使用GB119.2圆柱销，材料为45#钢。打开KISSSFOFT界面，进入圆柱销单元。如图2.2所示输入参数。图2.2单击自动调整按钮，软件会根据载荷大小自动给出销的昀小直径，取整数4。求解，单击工具条求解按钮，如图2.3所示。图2.3单击生成报告按钮，软件给出计算结果如下：Results/结果:Pin/销:Shearstress/剪切应力(N/mm²)[tau]70.000Shaft/轴:Pressure/压力(N/mm²)[pw]42.809Hub/孔:Pressure(N/mm²)[pn]16.053Safeties/安全:Safetyshearing(pin):[SSpin]1.000Safetypressure(Shaft):[SPsh]2.862Safetypressure(Hub):[SPhub]7.631结果：昀小直径为4圆柱销可以满足昀小要求。3.3纵向销轴与轴套之间轴向穿销连接（齐缝销）如图2.4所示。轴向穿销要求轴与轴套材料硬度一致，否则会钻偏。轴向穿销类似与平键连接，结构紧凑、无间隙、数量不受限制，但它必须配做，主要用于不可拆卸的场合。图2.4例：电机驱动，负载平稳作用扭矩190Nm，轴与轴套配合直径100mm，材料均为40Cr，配合长度25求配销昀小配销直径？解：T=100Nm，载荷类型=static，KA=1，dw=50，Ls=25。使用GB119.2圆柱销，材料为45#钢。按图2.1输入参数。打开KISSSFOFT界面，进入圆柱销单元。如图2.5所示输入参数。图2.5单击自动调整按钮，软件会根据载荷大小自动给出销的昀小直径，取整数4。求解，单击工具条求解按钮，如图2.6所示。图2.6单击生成报告按钮，软件给出计算结果如下：Results:Pin:Shearingstress(N/mm²)[tau]126.667Shaft:Pressure(N/mm²)[pw]253.333Hub:Pressure(N/mm²)[pn]253.333Safeties:Safetyshearing(pin):[SSpin]1.105Safetypressure(Shaft):[SPsh]1.382Safetypressure(Hub):[SPhub]1.382结果：直径为3圆柱销可以满足昀小要求。2.4单剪销计算销的一部分嵌入轴套孔连接，销受力呈单剪状态。使用时销根部承受很大的弯曲应力，因此材料强度要足够，一般销与孔需要紧配。例：某减速机输出扭矩30Nm，主要结构见图2.7行星架一共是3个行星轮，不均布系数Kc=1.15，kA=1，行星板材料为40Cr，销轴为GCr15，求配销昀小配销直径？图2.7解：F=T/(n*r)*Kc=30/(3*0.035)*1.15=328.57N，载荷类型=alternating，KA=1，Lb=6，S=5。打开KISSSFOFT界面，进入圆柱销单元。如图2.8所示输入参数。图2.8单击自动调整按钮，软件会根据载荷大小自动给出销的昀小直径，取整数5。求解，单击工具条求解按钮。单击生成报告按钮，软件给出计算结果如下：Pin销:Momentofresistance/抗弯截面系数(mm³)[W]12.272Surfacepressureresultingfrombendingmoment/弯矩产生的表面压应力(N/mm²)[pmb]134.057SurfacepressureresultingfromforceF/F产生的表面压应力(N/mm²)[pd]13.143Surfacepressure/表面压力(N/mm²)[pb]147.199Shearingstress/剪切应力(N/mm²)[tau]16.734BendingStress/弯曲应力(N/mm²)[sigma]160.646Part零件:Surfacepressure(N/mm²)[pw]147.199Safeties:Safetypressure(pin):[SPpin]1.308Safetyshearing(pin):[SSpin]6.573Safetybending(pin):[SBpin]1.027Safetyagainstpressure(component):[SPp]1.308结果：直径为5圆柱销可以满足昀小要求。2.5双剪切计算销穿于杆、叉双剪切力连接。在这个设计中销受力弯曲、剪切应力和接触压力。根据销与杆、叉的不同配合间隙安装，可以使用不同的计算类型。经验表明破坏因素在非滑动表面是弯曲应力，滑动表面是接触压力。安装类型叉杆松-安装/拉杆松-安装叉杆紧-安装/拉杆松-安装叉杆松-安装/拉杆紧-安装图2.9解：F=15000N，载荷类型=static，KA=1，d=20，ts=12，tG=8。使用材料为C45(1)钢。安装类型InstallationCase=。打开KISSSFOFT界面，进入圆柱销单元。如图2.10所示输入参数。图2.10求解，单击工具条求解按钮。单击生成报告按钮，软件给出计算结果如下：Pin/销:Momentofresistance/抗弯截面系数(mm³)[W]785.398Bendingmoment/弯矩(Nm)[Mb]75.000Shearingstress/(N/mm²)剪切应力[tau]23.873BendingStress(N/mm²)弯曲应力[sigma]95.493Rod/杆:Pressure(N/mm²)[pw]62.500Fork/叉:Pressure(N/mm²)[pn]46.875Safeties:Safetyshearing(pin):[SSpin]5.864Safetybending(pin):[SBpin]2.199Safetypressure(rod):[SProd]3.920Safetypressure(fork):[SPfork]5.227结果：剪应力23.87Mpa，小于30Mpa，可以满足要求。2.6多销圆周单剪切计算两法兰之间使用圆柱销链接，圆柱销昀少数量是2个。多销圆周单剪切计算主要用于法兰之间的扭矩传递，由于销的数量比较多，一般实心销需要配做。例：某减速机输出扭矩45000Nm，轻微冲击，法兰材料均为QT400-15，昀薄厚度30，销的分布直径450，配销直径20。求配实心销的昀少个数，如果采用不配做方式、采用重型直槽弹性销，它的昀少个数？解：载荷类型=Static，KA=1.25，d=20，dcirs=450，nb=4。T1/t2=30。打开KISSSFOFT界面，进入圆柱销单元。如图2.11所示输入参数。图2.11求解，单击工具条求解按钮。单击生成报告按钮，软件给出计算结果如下：Pin:销Momentofresistance(mm³)[W]785.398Shearingstress(N/mm²)剪切应力[tau]198.944Component1:法兰1Pressure(N/mm²)压力[pw]104.167Component2:法兰2Pressure(N/mm²)压力[pn]104.167Safeties:Safetyshearing(pin):[SSpin]1.106Safetyagainstpressure(component1):[SPp1]1.344Safetyagainstpressure(component2):[SPp2]1.344销的使用数量为4根，销的使用材料42CrMo4，热处理表面淬火，安全系数=1.106可以满足昀小要求。如果采用重型直槽弹性销，更改销的类型为。如图2.12所示输入参数。图2.11求解，单击工具条求解按钮。单击生成报告按钮，软件给出计算结果如下：Pin:Momentofresistance(mm³)[W]803.840Shearingstress(N/mm²)[tau]248.67Component1:Pressure(N/mm²)[pw]83.33Component2:Pressure(N/mm²)[pn]83.33Safeties:Safetyshearing(pin):[SSpin]5.61Safetyagainstpressure(component1):[SPp1]2.94Safetyagainstpressure(component2):[SPp2]2.94使用5根重型直槽弹性销（直径20销的昀小双面剪切力280.6KN），剪切安全系数=5.61，法兰挤压安全系数2.94，可以满足昀要求。按照经验20重型直槽弹性销内应加装12重型直槽弹性销。重型直槽弹性不一般适用于动载荷、交替载荷，否则软件无法计算。重型直槽弹性销虽表面淬火强度高，但是超载性不如实心销，疲劳性差，在销起主导作用时，防剪切安全系数应大于5，如果仅起螺丝防松辅助作用可适当降低。第三章滚动轴承、轴的计算滚动轴承（rollingbearing）是将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件。滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成，内圈的作用是与轴相配合并与轴一起旋转；外圈作用是与轴承座相配合，起支撑作用；滚动体是借助于保持架均匀的将滚动体分布在内圈和外圈之间，其形状大小和数量直接影响着滚动轴承的使用性能和寿命；保持架能使滚动体均匀分布，防止滚动体脱落，引导滚动体旋转起润滑作用，如图3.1所示。图3.13.1滚动轴承相关资料常用轴承的特点：轴承的精度包括尺寸精度和旋转精度,尺寸精度是将轴承安装于轴或轴承箱时所要求的项目,它包括内径、外径、宽度、倒角尺寸公差或允许值。几何精度包括内径偏差、平均内径差、外径偏差、平均外径差、套圈端面平行差的允许值。旋转精度是规定旋转时振摆的，包括内圈及外圈径向摆动和轴向摆动，内圈侧摆及外径面垂直度公差范围。3.2单个轴承计算例1：一农用水泵，决定选用深沟球轴承，轴颈直径d=35mm，转速n=2900r/min，已知轴承承受的径向载荷Fr=1810N,外部轴向载荷Fa=740N，预期寿命为6000h，试选择轴承的型号。解：n=2900，Fa=740，Fr=1810，d=35，N1=6000，打开KISSSFOFT界面，进入滚动轴承单元，如图3.2所示输入参数。图3.2单击Label栏多选按钮，进入轴承尺寸列表，选择寿命大于6000h的SKF轴承6207。单击，完成退出对话框，如图3.3所示。图3.3单击工具条