微课

轴的强度设计

结构设计之前，要知道轴究竟有多粗，大致数值。

一、按扭转强度计算

开始设计轴时，不知道轴上零件的位置，不知道支点的位置，无法确定轴的受力情况，只有待轴的结构设计基本完成后，才能对轴进行受力分析，及强度、刚度计算。一般进行结构设计前，按已知的功率、转速估算轴的直径。

设计式：

分析：一只受扭轴的P、n，材料一定后，[τ]已知，可求d，这里只是单纯受扭轴，那么，既受扭又受弯的转轴怎么办呢？同时受弯时，产生弯曲应力，这时应力增大，若仍用上是估算轴径采用一定措施：用减小[τ]的方法来增大d，保证轴同时受弯扭作用，使用上是估计。上式所得的d值为受扭段的最小值。

注意

这里只是初估直径，还没有轴的具体受力情况。李德的作用点和支点都未知。

二、按弯扭合成强度计算

（一）固定轴（梁）

这里已知轴的结构、支点位置、受力点等情况。

截面既受弯又受扭时

用第三强度理论，当量应力：

这里介绍的是固定轴，而一般轴是转动的，那么对于转动的轴如何处理呢？

（二）转　轴

对转动的轴，受交变应力作用（材料对应力种类的变化非常敏感）要修正这个公式，轴的许用应力的大致比例：

一般传动的轴为对称循环，故

这里还有一个问题，T是什么变化呢？他的变化特性又如何反映呢？

折合系数α——考虑M和T循环特性不同，对T进行折合系数，按扭矩的特性而定。通常弯曲应力为对称循环变化，而扭转剪应力随工作情况的变化而变化。

设计式：

注意

如果扭矩特性不明显，按脉动循环α=0.6而定！

当量弯矩的概念：，相当于只受作用。