轴刚度计算

为了防止轴产生过大的扭转变形，以免在运转中引起振动，造成轴封失败，应该将轴的扭转变形限制在一个允许的范围内，这就是设计中的扭转刚度条件。为此，搅拌轴要进行刚度计算。工程上以单位长度的扭转角不得超过许用扭转角作为扭转刚度条件。即
 

式中    ψ°——轴扭转变形的扭转角，（°）/m；
      Jp——轴截面的极惯性矩，mm4；

Go——轴材质的剪切弹性模量，MPa，对于碳钢及合金钢，Go=8.1×104MPa；

[ψ°]——轴扭转变形的许用扭转角，（°）/m；
 

从上式可以看出，扭转角ψ°的大小与扭矩Tθ成正比，与Go Jp成反比。Go Jp越大，扭转变形量越小。

工程上将Go Jp称为扭转刚度。

对于许用扭转角一般取值如下：

（1）在精密稳定的传动中，[ψ°]取(1/4~1/2)（°）/m。

（2）在一般传动和搅拌轴的计算中，[ψ°]取(1/2~1)（°）/m。

（3）在精度要求低的传动中，可取[ψ°]＞1（°）/m。

由强度和刚度条件计算出轴径后，在确定轴的结构尺寸时还必须考虑到轴上因开有键槽或孔等引起的横截面局部削弱，因此轴的直径应按计算直径给予适当增大。