阶梯轴转角及挠度计算right2
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挠度是指物体在受力或载荷作用下发生弯曲或变形后,其弯曲程度或位移量的度量。
在工程学和物理学中,挠度是一个重要的参数,用于衡量材料或结构在受力时的弯曲性能。
挠度通常用字母δ表示,单位可以是米(m)或毫米(mm),取决于所使用的单位制。
举例计算挠度:
假设有一根长度为L的横截面积为A的梁,位于两个支点之间,受到均布载荷q。
我们要计算在中点处的挠度。
1. 载荷作用下的挠度公式:
对于均布载荷作用下的梁,中点处的挠度可以用以下公式计算:
其中:
- δ是中点处的挠度;
- q是均布载荷的大小;
- L是梁的长度;
- E是梁的材料弹性模量;
- I是梁截面的惯性矩。
2. 示例:
假设有一根长度为3米的梁,截面积为0.01平方米,梁的材料具有弹性模量为200 GPa(2 × 10^11 N/m²),并且受到均布载荷为5000 N。
我们来计算中点处的挠度。
首先,计算梁截面的惯性矩I:
由于这是一根简单矩形截面的梁,其截面的惯性矩可以表示为:
其中b是矩形截面的宽度,h是矩形截面的高度。
假设该矩形梁的宽度b为0.1米,高度h为0.1米,则:
现在,代入挠度公式进行计算:
所以,在受到5000 N均布载荷的情况下,这根梁在中点处的挠度约为0.000153米,也可以
表示为约0.153毫米。
任务五轴和轴承一、轴的功用和分类根据承受载荷的情况,轴可分为三类1、心轴工作时只受弯矩的轴,称为心轴。
心轴又分为转动心轴(a)和固定心轴(b)。
2、传动轴工作时主要承受转矩,不承受或承受很小弯矩的轴,称为传动轴。
3、转轴工作时既承受弯矩又承受转矩的轴,称为转轴。
按轴线形状分:1、直轴(1)光轴作传动轴(应力集中小)(2)阶梯轴优点:1)便于轴上零件定位;2)便于实现等强度2、曲轴另外还有空心轴(机床主轴)和钢丝软轴(挠性轴)——它可将运动灵活地传到狭窄的空间位置。
如牙铝的传动轴。
二、轴的材料轴的材料主要是碳素钢和合金钢。
碳素钢比合金钢价廉,对应力集中敏感性较小,应用较为广泛。
常用的碳素钢有30、40、45和50钢,其中以45钢应用最广。
为改善其机械性能,可进行正火或调质处理。
合金钢具有较好的机械性能,但价格较贵。
当载荷大,要求尺寸小,重量轻或有其它特殊要求的轴,可采用合金钢。
球墨铸铁容易获得复杂的形状,而且吸振性好,对应力集中敏感性低,适用于制造外形复杂的轴,如曲轴和凸轮轴等。
注意:①由于碳素钢与合金钢的弹性模量基本相同,所以采用合金钢并不能提高轴的刚度。
②轴的各种热处理(如高频淬火、渗碳、氮化、氰化等)以及表面强化处理(喷丸、滚压)对提高轴的疲劳强度有显著效果。
三、轴设计的基本要求和设计步骤1、具有足够的承载能力2、具有合理的结构形状三轴的结构设计轴的结构设计就是确定轴的外形和全部结构尺寸。
但轴的结构设计原则上应满足如下要求:1)轴上零件有准确的位置和可靠的相对固定;2)良好的制造和安装工艺性;3)形状、尺寸应有利于减少应力集中;4)尺寸要求。
(一)轴上零件的定位和固定轴上零件的定位是为了保证传动件在轴上有准确的安装位置;固定则是为了保证轴上零件在运转中保持原位不变。
作为轴的具体结构,既起定位作用又起固定作用。
1、轴上零件的轴向定位和固定:轴肩、轴环、套筒、圆螺母和止退垫圈、弹性挡圈、螺钉锁紧挡圈、轴端挡圈以及圆锥面和轴端挡圈等。
转角楼梯计算方法在建筑设计中,转角楼梯是一种常见的结构,它通常由多个楼梯段和转角平台组成。
计算转角楼梯的各种参数是建筑设计师和工程师的重要任务。
本文将介绍转角楼梯的计算方法。
下面是本店铺为大家精心编写的4篇《转角楼梯计算方法》,供大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
《转角楼梯计算方法》篇1一、转角楼梯的定义和分类转角楼梯是指在建筑物内部或外部,楼梯段与楼梯段之间形成角度的楼梯。
根据转角楼梯的形状和结构,可以分为多种类型,如直角楼梯、钝角楼梯、锐角楼梯等。
二、转角楼梯的计算方法1. 楼梯段长度计算楼梯段长度是指楼梯的一段到另一段的垂直距离。
可以通过以下公式计算:L = (n + 1) * H其中,L 表示楼梯段长度,n 表示楼梯段数,H 表示每个楼梯段的高度。
2. 转角平台宽度计算转角平台是指楼梯段之间的平坦区域,通常用于行人通过。
转角平台的宽度应该足够大,以确保行人安全通过。
可以通过以下公式计算:W = (n + 1) * W0其中,W 表示转角平台宽度,n 表示楼梯段数,W0 表示每个楼梯段的宽度。
3. 楼梯角度计算楼梯角度是指楼梯段之间的夹角。
可以通过以下公式计算:α = (n - 1) * π / n其中,α表示楼梯角度,n 表示楼梯段数。
4. 楼梯坡度计算楼梯坡度是指楼梯段的高度与长度之比。
可以通过以下公式计算: i = H / L其中,i 表示楼梯坡度,H 表示每个楼梯段的高度,L 表示楼梯段长度。
三、转角楼梯的设计要点1. 楼梯段长度应该适中,不宜过长或过短。
2. 转角平台宽度应该足够大,以确保行人安全通过。
3. 楼梯角度应该适中,不宜过大或过小。
4. 楼梯坡度应该适中,不宜过陡或过缓。
5. 楼梯的材质和颜色应该与建筑物整体风格相匹配。
四、结论转角楼梯是建筑物内部或外部的一种重要结构,它的计算方法涉及到楼梯段长度、转角平台宽度、楼梯角度和楼梯坡度等多个参数。
《转角楼梯计算方法》篇2转角楼梯计算方法通常涉及两个方面:楼梯的平面布局计算和楼梯的立面造型计算。
楼梯的常用数据与计算方法(值得收藏)来源:石材研习社、土木智库、钢结构设计1.楼梯的坡度与踏步尺寸(1)楼梯的坡度:楼梯的坡度指的是楼梯段的坡度,即楼梯段的倾斜角度。
楼梯的坡度有两种表示法,即角度法和比值法。
角度法:一般楼梯的坡度在23°~45°之间,30°为适宜坡度。
坡度小于20°时,采用坡道;坡度超过45°时,则采用爬梯。
比值法:楼梯常用坡度为1:2.(2)楼梯的踏步尺寸楼梯的踏步尺寸包括踏面宽和踢面高。
踏面:行走时踏脚的水平部分。
踢面:形成踏步高差的垂直部分。
经验公式:2h+b=600~620mm或 h+b=450mm式中,h表示踢面高;b表示踏面宽。
常见的民用建筑楼梯的适宜梯段尺寸在建筑工程中,踏面宽度一般为260~320mm,踢面高度一般为140~175mm。
在居住建筑中,踏面宽度一般为260~300mm,踢面高度为150~175mm较为合适。
学校、办公楼坡度应平缓些,通常踏面宽为280~340mm,踢面高为140~160mm。
当进深受限,为了人们上下楼梯时更加舒适,在不改变楼梯坡度的情况下,可采取踏面挑出和踢面倾斜的方法解决。
房屋层高H楼梯段水平投影长度L2.楼梯段的宽度与平台宽度(1)楼梯段的宽度楼梯段的宽度是指楼梯段临空侧扶手中心线到另一侧墙面(或靠墙扶手中心线)之间的水平距离。
(2)平台宽度为了保证通行顺畅和搬运家具设备的方便,楼梯平台的宽度应不小于楼梯段的宽度。
开敞式楼梯间楼层平台应有一个缓冲空间,其宽度不得小于500mm。
封闭式楼梯间楼层平台一般与中间休息平台等宽,但是必须满足规范规定的局部尺寸的要求。
楼梯段的宽度计算平台宽度计算C为梯井宽度,是两梯段之间的缝隙宽,一般为60~200mm。
3.楼梯的净空高度确定楼梯段上的净空高度时,楼梯段的计算范围应从楼梯段最前和最后踏步前缘分别往外300mm算起。
当楼梯底层中间平台下设置通道时,为满足平台下方空间净高≥2000mm,常采取右侧几种处理方法:4. 栏杆扶手高度栏杆扶手高度:指踏步前缘到扶手顶面的垂直距离。
挠度和转角计算公式
《挠度和转角计算公式》
挠度(sag)和
1、挠度的定义:
挠度(sag)是指弹性体经受内力时形变的程度,也可以定义为弹性体在受力后,其形状发生的偏移量。
2、挠度的计算公式
挠度的计算公式为:挠度S=F×L/E×I,其中,F为外力,L为梁的长度,E为梁的弹性模量,I为梁的惯性矩。
3、转角的定义
转角(twist angle)指的是当被施加外力时,弹性体的一端相对于另一端转动的角度。
4、转角的计算公式
转角的计算公式为:转角α=F×L/G×J,其中,F为外力,L为梁的长度,G为梁的刚度系数,J为梁的惯性矩。
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转轴的挠度及临界转速计算程序(一)具有集中载荷的两支点轴承的计算(如图2-118)转轴重量: Q=285(kg) L1=49转子重量: G1=365(kg) L2=52.1铁心有效长度:L fe=46(cm) L=126转子外径: D1=37.2(cm) La=36单边气隙: δ=0.4(cm) G2=20弹性模量: E= 2.06E+06(MPa)y=0.388888889气隙磁密: Bδ=5781GS z=0.285714286同步转速: n=5000r/min根据y、z值查图2-119功率: P=300kWφ=0.5过载系数: K= 2.25b处轴径212、挠度系数计算:单位:cm cm4cm cm3cm3轴a~b段d i J i X i Xi 3Xi3-X(i-1)319321.89906251533753375210490.62522.511390.6258015.625311718.324062526.518609.62572194121017.3633.537595.37518985.755131401.27406342.576765.62539170.256141884.78547.5107171.8830406.257000008000009000001000000∑ K ab=轴c~b段d i J i X i Xi 3Xi3-X(i-1)318200.96 4.591.12591.125 29321.89906259.5857.375766.25 311718.324062518.56331.6255474.25 4131401.27406327.520796.87514465.25 5141884.78532.534328.12513531.25 600000 700000 800000 900000 1000000∑ K cb=3、轴在b点的柔度:αbb= 3.44022E-06cm/kg一、绕度及临界转速计算4、磁拉力刚度:K0=8753.301622kg/cm5、初始单边磁拉力:P0=350.1320649kg6、由G1重量引起的b点绕度:f1=0.001875367cm7、滑环重量G2引起的b点绕度:f2=7.67363E-05cm8、单边磁拉力引起的b点绕度:fδ=0.001883694cm9、轴在b点的总绕度:f=0.003835798cm应小于异步电机同步电机10、转轴临界转速:n kp=6635.556016rpm二、轴的强度计算:1、最大转矩:Mmax=1289.25N.m2、bb点处的弯矩:Mbb=1419.958282N.m3、bb处的交变弯矩应力:σbb=1533266.691N/m24、bb处的剪切应力:τbb=696064.1399N/m2τn=348032.07N/m2脉动循环下的剪切应力:τ∞=870080.1749N/m25、轴在bb处受到的总负荷应力:σ= 2.319281093N/mm2应该小于材料许用[σ]=三、轴承计算:1、转子所受最大径向力:W=715.1320649kg2、a处轴承支承力:Pa=295.7014332kg3、c处轴承支承力:Pc=278.1069141kg4、轴承寿命:Lh=35986600.69小时 应大于10^5式中:ε=3.33f t=1载荷系数F f=1.1温度系数c=39600轴承额定动负荷P i=278.11当量动负荷(二)带外伸端的两支点轴承的计算(如图2-120)一、基本参数:电枢重量(G1包括转轴中部重量的2/3和滑环的重量在内)一、绕度及临界转速计算2、柔度系数计算:3、轴的柔度:α11=7.56093E-07cm/kgα22= 2.42497E-06cm/kgα12=-8.91046E-07cm/kgα21=-8.91046E-07cm/kg4、转子重量所引起的挠度:b处:f1'=0.006714438cmd处:f2'=-0.006606742cm5、磁拉力刚度:转子一:K1=136812.9233kg/cm转子二:K2=0kg/cm6、初始磁拉力:P1=1368.129233kgP2=0kg7、由磁拉力引起的挠度:F0= 1.03954E-12E0=0.896556679b处:f1"=0.001153785cmd处:f2"=-0.001359721cm8、总挠度:同步机b处:f1=0.007868222cm应该<0.008d处:f2=-0.007966462cm应该<09、临界转速:一次:n k=3506.387398rpm应该>975速计算程序(如图2-118)(cm)(cm)(cm)(cm)(kg)曲线cmcm-1[X i3-X(i-1)3]/J i10.4846530916.3375796210.0497816718.6617814727.9533112416.1324766599.61958374[X i3-X(i-1)3]/J i0.4534484472.3804045727.62086401610.32292717.17920081127.956844950.04cm0.032cm55N/mm2小时图2-120)(cm)(cm)(cm)(cm)Mpa[X i3-X(i-1)3]/J i X i2X i2-X(i-1)2[X i2-X(i-1)2]/J i X i-X i-1(X i-X i-1)/J i0.918664587-0.3518347250.3368560430.903685905[X i3-X(i-1)3]/J i X i2X i2-X(i-1)2[X i2-X(i-1)2]/J i X i-X i-1(X i-X i-1)/J i0.056840583204204.490.00397486614.30.00027796311.2813244395459340.80.1133507583.40.00101206-0.5198816461089-8456.29-0.004903061-64.7-3.75139E-0500-10890-330000000000000000000000000异步机cm应该<0.01cm cm应该<0cmrpm满足要求。
旋转楼梯的计算公式和讲解旋转楼梯是一种具有良好美感和空间利用率的楼梯形式,常用于高档住宅和公共场所的设计中。
旋转楼梯的计算公式和讲解如下:1. 旋转楼梯的类型旋转楼梯分为直线式旋转楼梯和曲线式旋转楼梯两种类型。
直线式旋转楼梯的旋转角度为180度,每级台阶的长度相等;曲线式旋转楼梯的旋转角度为90度或更小,每级台阶的长度不等。
2. 旋转楼梯的基本参数旋转楼梯的基本参数包括楼梯高度、楼梯宽度、旋转半径、旋转角度、每级台阶的高度和长度等。
这些参数的确定需要根据实际场地条件和使用要求进行考虑。
3. 旋转楼梯的计算公式(1) 直线式旋转楼梯的计算公式:楼梯高度 = 台阶数×每级台阶高度台阶数 = 楼梯高度÷每级台阶高度楼梯长度 = 台阶数×每级台阶长度旋转半径 = 楼梯长度÷ (2 ×π)(2) 曲线式旋转楼梯的计算公式:楼梯高度 = 台阶数×每级台阶高度台阶数 = 楼梯高度÷每级台阶高度旋转半径 = (楼梯长度× 2 + (每级台阶长度 - 每级台阶高度) ×台阶数) ÷ (2 ×π)每级台阶长度 = 旋转半径× (π÷ 2) ÷台阶数 + 每级台阶高度4. 旋转楼梯的设计要点旋转楼梯的设计要点包括:(1) 确定旋转半径和旋转角度,保证楼梯的美观度和舒适度。
(2) 设计合适的台阶高度和长度,保证楼梯的安全性和稳定性。
(3) 应根据实际场地条件和使用要求进行综合考虑,选择合适的旋转楼梯类型和参数。
以上是旋转楼梯的计算公式和讲解,希望对您有所帮助。