§7-3　轴的强度计算

　　一、扭转强度
　　对只受转矩或以承受转矩为主的传动轴，应按扭转强度条件计算轴的直径。若有弯矩作用，可用降低许用应力的方法来考虑其影响。
　　扭转强度约束条件为：
　　　　　　　　　　[]　　　　 　　　　　　　　　(7-1)

　　式中：为轴危险截面的最大扭剪应力(MPa)；
　　　　　为轴所传递的转矩(N.mm)；
　　　　　为轴危险截面的抗扭截面模量()；
　　　　　P为轴所传递的功率(kW)；
　　　　　n为轴的转速(r/min)；
　　　　　[]为轴的许用扭剪应力(MPa)，见表7-2；

　　对实心圆轴，,以此代入式(7-1)，可得扭转强度条件的设计式：
　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　(7－2)
　　式中：C为由轴的材料和受载情况决定的系数，其值可查表7-2。
　　当弯矩相对转矩很小时，C值取较小值，[]取较大值；反之，C取较大值，[]取较小值。

　　应用式(7-2)求出的值，一般作为轴受转矩作用段最细处的直径，一般是轴端直径。若计算的轴段有键槽，则会削弱轴的强度，作为补偿，此时应将计算所得的直径适当增大，若该轴段同一剖面上有一个键槽，则将d 增大5%，若有两个键槽，则增大10%。
　　此外，也可采用经验公式来估算轴的直径。如在一般减速器中，高速输入轴的直径可按与之相联的电机轴的直径估算：；各级低速轴的轴径可按同级齿轮中心距估算，。

表7-2　几种轴的材料的[]和C值

轴的材料	Q235	1Cr18Ni9Ti	35	45	40Cr,35SiMn,2Cr13,20CrMnTi
[]	12～20	12～25	20～30	30～40	40～52
	160～135	148～125	135～118	118～107	107～98