5.2轴的弯曲变形计算

对轴的弯曲变形进行精33确计算比较复杂，除受力和支承情况外，轴承座的刚度，配合此轴上零件的刚度，阳江轴芯，以及轴上局部削弱等，对变形都有影响，因此需简化计算。

轴的弯曲变形计算方法很多，应适当选择。

对于常见阶梯轴可用当量直径法或当量法计算，其结果比较准确。

5.2.1 当量直径法

把不等直径的阶梯轴，连同安装的零件，当成直径为dm的等直径轴计算。

dm=

式中Li——阶梯轴i段的长度；

di——阶梯轴i段的直径；

L——两支承之间的长度；

当载荷作用于两支点之间时，L＝ l；

当载荷作用于悬臂端时，L＝ l+K；

K——轴的悬臂长度。

如轴上有花键取平均直径为计算直径，实心皮带轮取外径为计算直径；用过盈配合与轴安装的零件如滚动轴承内圈，则不计入，仍按原轴径为计算直径。

轴的结构设计：

    轴的结构设计是确定轴的合理外形和全部结构尺寸，轴芯机，为轴设计的重要步骤。它由轴上安装零件类型、尺寸及其位置、零件的固定方式，载荷的性质、方向、大小及分布情况，轴承的类型与尺寸，轴的毛坯、制造和装配工艺、安装及运输，对轴的变形等因素有关。设计者可根据轴的具体要求进行设计，需要时可做几个方案进行比较，以便选出合适设计方案，以下是一般轴结构设计原则： 1、节约材料，马达轴芯，减轻重量，精密轴芯，尽量采用等强度外形尺寸或大的截面系数的截面形状； 2、易于轴上零件定位、稳固、装配、拆卸和调整； 3、采用各种减少应力集中和提高强度的结构措施； 4、便于加工制造和保障精度。

轴的直径应为：

　式中：M是合成弯矩（N·mm）； ，MH和MV分别为水平面上和垂直面上的弯矩；T是工作扭矩（N·mm）；α是根据转矩性质而定的应力修正系数；W是轴的抗弯截面系数（mm3）；σe是当量弯曲应力，MPa；[σ-1] 是许用弯曲应力（MPa）。

对于有键槽的危险截面，单键时应将计算出的轴径加大5%；双键时轴径加大10%。计算出的轴径还应与结构设计中初步确定的轴径进行比较，若大于初步确定的轴径，说明强度不够，轴的结构要进行修改；若小于初步确定的轴径，除非相差很大，一般就以结构设计的轴径为准。

      总结：在轴的设计过程中，轴的强度计算和结构设计需要交替进行，即边算边画，逐步完善。常常先估算轴径，再进行轴的结构草图设计，然后校核轴的强度。在此基础上再对轴的结构进行修正和细化设计。

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