3.5 轴的强度校核
3.5.1 轴的强度校核步骤
对于主要结构形状和尺寸，轴上零件的位置以及外载荷和支反力的作用位置均已经确定的轴可以按许用应力进行轴的强度校正，。对于一般重要的，弯扭复合的轴采用这一方法进行强度计算也已经足够可靠，它的一般计算步骤如下：
(1)画出轴的空间受力简图（如图7），将作用力分解为水平面受力和垂直面受力，求出水平面和垂直面上的支点反力。
（2）分别画出水平面上的弯矩
和垂直面上的弯矩
。
（3）作出合成弯矩M=
。
（4）作出转矩T图。
（5）根据合成弯矩M和转矩T作出当量弯矩
。的计算公式为=。 （3.5）
式中
是根据转矩产生的循环特征差异而定的应力校正系数。对于扭矩切应力为静应力时，取=0.3；对于扭矩切应力为脉动循环变应力时，取=0.6；对于扭矩切应力为对称循环应力时，取=1。
（6）校核轴的强度，危险截面的计算应该满足下列条件
（3.6）
式中：W——轴的抗弯截面系数，计算公式可查机械设计手册。
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。
3.5.2 轴的校核计算
（1） 画出轴的空间受力简图，将轧辊上受力简化为集中中心作用于轴上，轴的支点反力也简化为集中力通过轴承载荷中心O作用于轴上，轴的受力简图如图（图3.6）所示。
图3.6 轴的受力简图
（2） 画出水平面受力图，计算支点反例，画出水平面弯矩图（如图3.7）。考虑到C点为可能的危险截面，计算出C点处Z的弯矩。根据已经条件可知上轧辊对主动轴的的作用力在水平方向的作用力为
=1700N，所以可得：
支点水平反力： 
=850N （3.7）
C点弯矩： 
=850
=700000 N.mm （3.8）
图3.7 水平面弯矩图
（3） 画出垂直面受力图，计算支点反力，画出垂直弯矩图（如图3.8）。根据已经条件可知上轧辊对下轴的的作用力在水平方向的作用力为
3000N，所以可得：
支点反力：
（3.9）
（即
的方向和
相同）
C点弯矩： 
1500N=1200000 N.mm
图3.8 垂直弯矩图
（4）求合成转矩，画出合成弯矩图，如图（图3.9）所示。
C点合成弯矩： 
=1380000 N.mm （3.10）
图3.9 合成弯矩图
（5）画出转矩T图。如图（图3.10）所示。
图3.10 转矩T图
（6）计算C处当量弯矩，画出当量弯矩图。如图（图3.11）所示。
图3.11 当量弯矩图
=
1401000N.mm （3.11）
（7）校核轴的强度 根据弯矩大小及轴的直径选定C截面进行强度校核
查《机械设计手册》，当钢45钢
=640MPa ，用插值法得
=59Mpa 。C截面当量弯曲应力。
=8.11MPa< （3.12）
所以在C截面处安全,轴的设计满足工作要求。
3.6 本章小结
本章阐述了轧辊的传动方案，确定了电动机的选择，传动比和功率，减速器的选择和计算过程。并对主传动轴进行设计和计算。轴的强度校核。
第4章 扩幅辊传动部件的设计
4.1 扩幅辊传动方案
轧染车摊铺辊的传动部分主要是皮带传动，所以其设计也主要是皮带传动设计。皮带传动是利用张紧在皮带轮上的皮带，通过两根轴之间的摩擦或啮合，在两根轴之间(或多根轴之间)进行运动或动力传递。皮带传动因其结构简单、传动平稳、价格低廉、无需润滑、维修简便、缓冲减振等优点，在机械设计行业得到广泛应用。
轧染车扩张辊部分的传动示意图如下。电机通过皮带带动两个膨胀辊分别转动。从而使布料能够顺利通过摊布辊和浸染杆，进入浸染槽进行染色，然后进入辊内。轧染车的作用实际上是运输和防止布料重叠。因此，它具有较小的应力，并且需要较低的电机功率。根据计算得到的滚筒线速度(小于4m / s )和轴间距较大，这里选择皮带传动是合适的。其传输图如下图所示(图13 )。
1——电动机；2——小带轮；3——V带；4——大带轮1；
5——大带轮2；6——扩幅辊1；7——扩幅辊2。
图4.1 主动轴结构尺寸图
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