第二章轴的强度校核方法
22常用的轴的强度校核计算方法进行轴的强度校核计算时，应根据轴的具体受载及应力情况，采取相应的计算方法，并恰当地选取其许用应力。对于传动轴应按扭转强度条件计算。对于心轴应按弯曲强度条件计算。对于转轴应按弯扭合成强度条件计算。221按扭转强度条件计算：这种方法是根据轴所受的扭矩来计算轴的强度，对于轴上还作用较小的弯矩时，通常采用降低许用扭转切应力的办法予以考虑。通常在做轴的结构设计时，常采用这种方法估算轴径。实心轴的扭转强度条件为：
P
T
TWT
9550000≈
02d3


≤T
由上式可得轴的直径为
d≥A0
P

τT为扭转切应力，MPa式中：
T为轴多受的扭矩，Nmm
WT为轴的抗扭截面系数，mm3
为轴的转速，rmi

P为轴传递的功率，KW
d为计算截面处轴的直径，mm
τT为许用扭转切应力，Mpa，r值按轴的不同材料选取，常用
轴的材料及r值见下表：
表1轴的材料和许用扭转切应力
轴的材料Q235，2035
40Cr35SiM
451Cr18Ni9Ti
2Cr1342SiM

rNmm122020303040
1525
4052
f

A
160135135118118107148125
空心轴扭转强度条件为：
100798
d1其中即空心轴的径d1与外径d之比，通常取0506
d
这样求出的直径只能作为承受扭矩作用的轴段的最小直径。例如，在设计一级圆柱齿轮减速器时，假设高速轴输入功率P12475kw，输入转速
1960rmi
，则可根据上式进行最小直径估算，若最小直径轴段开有键槽，还要考虑键槽对轴的强度影响。
根据工作条件，选择45钢，正火，硬度HB170217，作为轴的材料，A0值查表取A0112，则
dmi
A0
P1112
1
24751536mm960
因为高速轴最小直径处安装联轴器，并通过联轴器与电动机相连
接，设有一个键槽，则：
dmi
dmi
171536171643mm
另外，实际中，由于减速器输入轴通过联轴器与电动机轴相联结，
则外伸段轴径与电动机轴径不能相差太大，否则难以选择合适的联轴
器，取
d
mi


08d电动机轴，查表，取d电动机轴

38mm
则：
dmi


08d电动机轴

0838
304mm
综合考虑，可取dmi
32mm
通过上面的例子，可以看出，在实际运用中，需要考虑多方面实
际因素选择轴的直径大小。222按弯曲强度条件计算：
由于考虑启动、停车等影响，弯矩在轴截面上锁引起的应力可视
为脉动循环变应力。
则
ca
MW
≤0171
其中：
M为轴所受的弯矩，Nmm


f

W为危险截面抗扭截面系数mm3具体数值查机械设计手册B1931517
σ1为脉动循环应力时许用弯曲应力MPa具体数值查机械设计手册B1911
223r