传递这么大扭矩到底需要多大直径的轴

flf001

小弟我这两天在设计一个起重机上面的传动轴，轴材料选用40Cr,调质处理,轴传递扭矩26000N.m,传递的扭矩比较大，轴上面开双键槽来传递扭矩，我算的结果考虑键槽的削弱取轴直径140mm,可领导说太大，再算算，我怎么算都不能再小了。
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请教高手，帮小弟我算下，传递这么大扭矩到底需要多大直径的轴，小弟很着急！

flf001

传递扭局需要，一个键槽强度不够

tigerdak

双平键侧面的挤压应力恐怕很难达到要求。建议使用花键连接，如果用矩形花键，可以考虑10×92×102×11和10×102×112×16两种规格。对于10×92×102×11，侧面挤压应力是111.96MPa，能满足“静连接，中等使用和制造工况，表面经热处理”的许用挤压应力要求（120MPa）。
, z% m' F# q: L: e, B, e" w下面两张图片是10×92×102×11花键轴的等效应力和安全系数分布图。推荐使用10×102×112×16规格。

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gaoyns

按机械设计手册软件版2008提供的公式计算，按扭转强度计算轴径d：d≥（5T/[ τ ]）^1/3    式中d，mm；T为扭矩，N-mm； [ τ ]为许用扭转应力，MPa。
1 F/ q% k7 u7 i( ?+ R查得（机械设计手册软件版）40Cr的许用扭转应力[ τ ]=42式MPa。
( z- g- h  b+ a" I, h; jd≥( 5×26000000 / 42)^1/3=145.7 ( mm ).
由此看来楼主算的并不大了，而是还有点小！
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( R1 P" T' k4 t- E8 E- ?领导缺乏科学观，你应坚持原则，因为出了问题是设计者的责任。

lyj_bd

说句实话，你的所谓的领导是个老滑头了，自己不懂，还要装出一副高深的样子让你重新算，最后还得同意你的方案，坚持自己的观点，不过，加点安全系数吧。

tigerdak

同意5#的观点，宁可取大不可取小。楼主可以多方面校核一下，多掌握些论据材料。

flf001

谢谢楼上各位的回复
我有时候就不明白了，为什么按机械设计手册传递这么大扭矩时候算的轴的直径和用花键连接算的花键的外直径相差这么大呢
上面有限元分析的用花键连接，花键轴外直径只要102，这样的话花键轴不会扭断吗？
同样都是机械手册的公式，按照轴计算与按照花键挤压强度校核计算的结果差别这么大，这两公式两者之间有矛盾么
( N; H3 r- T0 q4 W6 Z  E小弟很迷茫了
+ _/ |, e0 J' V" o  S8 h请高手解答下，谢谢