轴的强度计算 一、按扭转强度初步设计阶梯轴外伸端直径 由实心圆轴扭转强度条件 τ＝331 02.09 5 5 0ndPWT≤［τ］ 式中，τ为轴的剪应力，MPa；T 为扭矩，N·mm；W 为抗 扭截 面 系 数 ，mm 3 ；对 圆截面 ，W ＝π3d /16≈ 0.23d ；P 为轴传 递 的功 率 ，KW ；n为轴的转速 ，r/min；d 为轴的直径，mm；［τ］为许 用 切 应力，MPa。 对 于 转轴，初始 设计时 考 虑 弯 矩对 轴强度的影 响 ，可 将 ［τ］适 当 降 低 。 将 上 式改写 为设计公 式 d ≥ 33332.01 09 5 5 0nPAnP (16.1) 式中，A是 由轴的材 料 和 承 载 情 况 确 定 的常 数 。见 表 16.7；P 为轴传 递 的功 率 ，KW ；n为轴的转速 ，r/min；d 为轴径，mm。 表 16.7 常 用 材 料 的［τ］和 A 值 轴的材 料 Q235，20 35 45 40Cr，35SiMn，42SiMn，38SiMnMo，20CrMnTi ［τ］/MPa 12～ 20 20～ 30 30～ 40 40～ 52 A 160～ 135 135～ 118 118～ 107 107～ 98 注 ： 1.轴上 所 受 弯 矩较 小 或 只 受 转矩时 ，A 取 较 小 值 ；否 则 取 较 大 值 。 2.用 Q235、3SiMn 时 ，取 较 大 的A 值 。 3.轴上 有 一个 键 槽 时 ，A 值 增 大 4%～ 5%；有 两 个 键 槽 时 ，A 值 增 大 7%～ 10%。 可 结 合 整 体 设计将 由式(16.1)所 得 直径圆整 为按优 先 数 系 制 定 的标 准 尺 寸 或 与 相 配合 零 件(如 联轴器、带轮等)的孔径相 吻合 ，作为转轴的最小 直径。 二、按弯 扭组合 强度计算 轴系 结 构拟定 以后，外载 荷和 轴的支点位置就可 确 定 ，此时 可 用 弯 扭组合 强度校核。如 图16.39(a)，装有 齿轮的传 动轴，切 向力P 作用 在齿轮的节圆上 ，通过 齿轮的受 力分析 (图16.39(b))，可 知 齿轮作用 于 轴上 的是 一个 通过 轴线 并 与 之 轴线 垂 直的力P 和 一个作用 面 垂 直于 轴线 的力偶PRm (图16.39(c))。 力P 使 轴产 生 弯 曲 变 形 (图16.39(d))，力偶PRm 则 产 生 扭转变 形 (图16.39(e))，所 以此轴是 弯 扭组合 变 形 。 分 别 考 虑 力P 与 力偶m 的作用 ，画 出 弯 矩图(图16.39(f))和 扭矩图(图16.39(g))，其 危 险 ...
