非標(biāo)機械設(shè)計中的強度校核

一般情況下,非標(biāo)機械設(shè)計中的強度計算與校核都采用理論分析保證可靠性的計算方法。在具體的計算過程中，安全系數(shù)的設(shè)置和許用應(yīng)力的選取往往偏大，使計算結(jié)果具有很大的彈性。對于復(fù)雜的計算,例如齒輪強度計算,機械設(shè)計手冊中列出安全系數(shù)的選擇范圍往往偏大,這會耗費很多時間去比較和選擇一些數(shù)據(jù),計算一些對結(jié)果影響甚微的次要因素。

這類計算方法雖然比較完整地考慮到各種影響因素,但對非標(biāo)設(shè)計計算過程而言則顯得過于繁瑣。實際上,非標(biāo)設(shè)計者在遇到過于繁瑣的計算流程時，傾向于放棄理論計算，改而依靠經(jīng)驗去直接選取滿足強度的尺寸。也有部分設(shè)計者完全照本宣科地按照書本上的計算流程和相關(guān)公式進行計算,缺乏對計算公式中所依附理論和概念的深刻把握，因此對經(jīng)過繁雜計算后的結(jié)果的正確性難以確認(rèn),很容易出現(xiàn)較大的誤差。由于上述因素的存在,缺乏經(jīng)驗的設(shè)計者所設(shè)計的非標(biāo)準(zhǔn)機械經(jīng)常會出現(xiàn)零件強度尺寸過大或過小的問題。

因此,非標(biāo)準(zhǔn)機械設(shè)計應(yīng)重視強度計算的基本概念并建議采用簡便實用的計算方法。這對于提升非標(biāo)準(zhǔn)機械設(shè)計的質(zhì)量非常必要。

在非標(biāo)機械設(shè)計過程中，傳動方式一般是采用電動機通過V帶傳動到較低轉(zhuǎn)速的傳動軸或在帶傳動之后再經(jīng)過減速箱傳到低速傳動軸。低速輸出軸或輸入軸通常是懸臂梁，受到扭矩和彎矩的聯(lián)合載荷在危險截面上會產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力和彎曲正應(yīng)力。切應(yīng)力通常是恒定不變或小幅脈動應(yīng)力,在啟動或工作中應(yīng)力會有瞬時大幅增加的情況；彎矩則對軸產(chǎn)生對稱循環(huán)應(yīng)力。

一般機械設(shè)計手冊推薦的軸強度的精確計算步驟十分繁瑣,所考慮和需要計算的因素很多，但其中影響最大的是許用應(yīng)力和工作情況系數(shù)，這2個因素的選定取決于許多主觀因素,難以達到精確,故其變動范圍很大。因此，把很多精力耗在查表、計算一些影響很小的因素上是沒有太大實際意義的。事實上，非標(biāo)準(zhǔn)機械設(shè)計者幾乎都不進行所謂精確計算，而只簡單核算軸的扭應(yīng)力和彎應(yīng)力；少數(shù)設(shè)計者甚至只憑經(jīng)驗來決定，使非標(biāo)準(zhǔn)機械設(shè)計中軸的尺寸有時會出現(xiàn)過大或過小的情況。如何使軸的設(shè)計變得簡便而且安全可靠是非標(biāo)設(shè)計與計算的一個實際問題。