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图2.7.7 轴的竖直平面弯矩图
3) 合成弯矩图
图2.7.8 轴的合成弯矩图
4) 扭矩图
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图 轴的扭矩图
(4) 高速轴的当量弯矩图 根据计算公式：
M?此时??0.6
?M????T?22 (2-27)
MA?MB?MC?MD??MA????T??MB?222?0?(0.6?45200)2?27120N?mm
???T??60220.892?(0.6?45200)2?66045.82N?mm ???T??65557.692?(0.6?45200)2?70945.79N?mm ???T??02?02?0N?mm
222?MC?2?MD?2可以得到当量弯矩图：
图 轴的当量弯矩图
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(5) 高速轴的强度校核
针对截面C进行轴的强度校核，根据弯曲应力的计算公式：
?ca?Mca (2-28) W式中：W——表示轴的抗弯截面系数，由课本233页表11.5（抗弯、抗扭截面模量计算
bt(d?t)2???mm3 ，查《机械设计课程设计手册》56页表4-1可知公式）可知W?322dt=5mm。
Mca——轴所受到的弯矩，N?mm 代入C截面的数据后可得：
?d3???35310?5??35?5?2?Wc????mm3?3566.39mm3
2?35???32??ca?Mca?70945.79????MPa?19.893MPa????1?b?60MPa Wc?3566.39?故该高速轴的强度满足条件。
4. 精确校核高速轴的强度
(1) 确定危险疲劳截面
考虑影响疲劳强度的主要因素（载荷、应力集中、表面质量和绝对尺寸），危险疲劳截面取第3段轴和第4段轴的交界处，针对该处的左（右）侧进行精确校核。
查课本234页表11.6（疲劳强度的许用安全系数?s0?）取疲劳强度的许用安全系数为：
[S]＝1.4 （载荷可精确计算，材质均匀，材料性能精确可靠）
(2) 危险截面左侧的精确校核 1) 危险截面的抗弯，抗扭截面模量
由课本233页表 11.5（抗弯、抗扭截面模量计算公式）可以得到左侧截面的抗弯、抗扭截面的模量计算公式：
W3?0.1d3?0.1?303mm3?2700mm3 WT3?0.2d3?0.2?303mm3?5400mm3
2) 危险截面的弯曲应力
????35??73??2??70945.79-66045.82??N?mm?69771.14N?mm M3??66045.82??73????由弯曲应力的计算公式得：
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?b3?M3?69771.14????MPa?25.84MPa W3?2700?此时弯曲应力为对称循环应力，故?max??b3?25.84MPa，?m?0。 3) 危险截面的切应力 由扭转切应力的计算公式可得：
?T?T3?45200????MPa?8.37MPa WT3?5400?此时切应力为脉动循环应力，故?max??T?8.37MPa，?m?4) 综合影响系数?k??T2?4.185?MPa。
?D、?k??D
由综合影响系数计算公式：
?k??D?k?????k? (2-29)
?k??D?式中： k?、k?——应力集中系数
???? (2-30)
??、??——尺寸系数
??、??——表面状态系数
计算应力集中系数k?、k? 由截面3的结构尺寸，可得：
r2??0.067 b30Bd435???1.167 bd330根据上诉数据查课本23页图1.15（b）（平板肩部圆角处的理论应力集中系数??），可得???2.8。
根据抗拉强度?b?640?MPa和应力集中系数???2.8，查课本图1.16（钢的敏感系数）可得敏感系数q?0.7。
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