2.6 外环间的扭转与弯曲强度计算 当量应力
=（因不受弯矩作用，故） 许用压应力
=156/（1.0*1.25*1.5*1.3*2）=32MPa
计算结果：满足的强度条件， 安全。
根剪切强度、吃面耐磨损能力、外花键的扭转与弯曲强度。
2.1 载荷计算 已知花键的输入转矩T=468N·m，模数m=2.5，齿数Z=27，分度圆直径 D=mz=67.5mm，分度圆齿厚S=3.808mm，渐开线起始圆直径，花键 结合长度I=90.5，标准压力角=30°,外花键大径，外花键小径 ，花键的 全齿高h=（）/2=3.125，内花间小径=65.21mm ，工作齿高/2=2.395， 齿根圆角半径ρ=0.5mm，40Cr材料的屈服强度=550MPa ，抗拉强度 ，硬度为241~286HB 面切向力单位载荷W= 2.2吃面接触强度计算 齿面压应力 齿面许用应力 式中，取 齿面接触强度的计算安全系数（查表5-3-34） 使用系数（查表5-3-35） 齿侧间隙系数 分配系数 轴向偏载系数（查表5-3-36） 代入上式，
=71536125 N·m/rad =9125838 N·m/rad =74281200 N·m/rad =1665176 N·m/rad 阶梯轴的扭转刚度 = 所以 N·m/rad f= 所以
有上面的计算结果可以看出，f1月、相差比较大，所以系统不会产生 自己振动。
2.花键承载能力的计算 花键的承载能力计算主要是计算齿面接触强度、齿根弯曲响度、齿
1. 固有振动频率的计算 制动器不制动时，主轴上产生频率为f1的扭曲振动，而制动器制动 时，制动器的制动力不平衡导致主轴产生弯曲力矩M和刹车盘与垂直 方向形成角θ，继而产生频率为f2的弯曲振动；当扭曲振动频率f1与 振动模型的扭曲固有频率相等或者相近时，系统也会产生受迫振动； 所以扭曲固有频率与弯曲固有频率相等或相近，扭曲振动频率接近扭 曲固有频率时，引起自激振动，同时将导致弯曲模型发生自己振动， 刹车盘与垂直方向的角度θ增大，达到最大值。 电机正常运转时，为了避免刹车盘与垂直方向的角度θ过大，一直影 响电机和制动器的正常工作，所以要避免扭曲振动频率f1与振动模型 的扭曲固有频率相等或相近。
0.2 Kg.m²
1-3 扭曲固有频率计算
根据钢带机振动模型的形式可知该系统是两端有圆盘的轴系 固有频率= 节点N的位置：L1=L2 L2=L1 I转动惯量（kg·m²）（由solidworks测出） （出处：《机械设计手册》新版第5册表26.1-5）
完整圆形的实心轴的扭转刚度 有键槽的实心轴的扭转刚度= 周期T= 频率f= （出处《机械设计手册》新版第五册表26.1-5） 所以=2798474 N·m/rad =4305184 N·m/rad =10844994 N·m/rad =742511120 N·m/rad =211477385 N·m/rad 阶梯轴的扭转刚度 = 所以=1428571 N·m/rad
计算结果：满足的强度要求，安全。 2.3 齿根弯曲强度计算 渐开线起始圆上的玄齿厚
齿根弯曲应力 =7.09MPa 齿根许用弯曲应力 式中，取 抗弯强度的计算安全系数 (查表5-3-34) 代入上式
计算结果：满足的强度条件，安全。
齿根最大扭转剪切应力 =
其中靠近花键收尾处的切应力， 当量应力处的作用直径 , 应力集中系数
1-1 转子振动模型
1-2扭曲振动频率f1计算 已知条件
参数
单 参数
单 参数
单位
名称
位 名称
位 名称
L1.1 90.2 mm L2.3 16.5 mm D2.2 90 mm
L1.2 108.5 mm L2.4 381 mm D2.3 112 mm
L1.3 58.5 mm D1.2 88 mm D2.4 95 mm
确定作用直径的转换系数K=0.15（查表5-3-39） 作用直径 切应力 应力集中系数
=2.71
齿根最大剪切应力 =
许用剪切应力
计算结果：满足的强度条件，安全。
2.5 齿面耐磨损能力计算 a、花键副在 考虑到花键副在长期工作的工况下，实际的工作扭 矩为额定扭矩156N·m，在此工况下，实际齿面压应 力 齿面摩擦许用应力许用应力（查表5-3-38） 计算结果：满足的强度条件， 安全。 b、花键副长期工作无磨损时耐磨损能力计算 考虑到花键副在长期工作的工况下，实际的工作扭 矩为额定扭矩156156N·m，在此工况下，实际齿面 压应力 齿面摩擦许用应力许用应力 计算结果：满足的强度条件，能长期无磨损（或少 磨损工作）
L1.4 16.5 mm D1.3 95 mm Dk2.1 63.76 mm
L1.5 3
mm D1.4 112 mm 切模 79.38 GPa 变量G
L2.1 83.75 mm D1.5 95 mm I 1 0.4 Kg.m²
L2.2 56 mm Dk1.1 75.45 mm I 2
扭曲振动频率f1计算 f===120Hz P为极对数，n为转速（r/min）