《表5 轴管许用应力：轻型卡车传动轴轴管力学设计研究》

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《轻型卡车传动轴轴管力学设计研究》

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传统的轻型卡车传动轴设计是先根据工程经验选择传动轴轴管，然后进行轴管扭转强度校核。传动轴轴管扭转强度计算的理论依据是计算扭转引起的最大剪切应力，并与许用应力[τ]比较。一般资料上取[τ]=300/S MPa[3]，其中S为安全系数，根据工况不同取不同数值，轻型卡车考虑到冲击等因素，一般取1.5。300MPa与标准YB/T 5209-2000中规定的I、II类轴管材料以及YB/T 5209-2010中CZ300的屈服极限σs一致，但传动轴轴管扭转强度计算时的强度准则是剪切强度，而σs是材料拉伸屈服应力。按第三强度理论，拉伸应力σ与剪切应力存τ=0.6σ[2]关系，由此可得到相应的许用剪切应力[τ]，表5列出了不同轴管材料的许用剪切应力。这种设计方法的优点是可以充分利用原有设计经验，加快设计速度，但可能会造成强度富裕，浪费材料和增加传动轴的总体成本。为了充分利用材料，应根据传动轴的实际工况，确定传动轴的实际承受的最大扭矩后以轴管直径为目标函数进行优化设计。由表1计算公式并考虑临界状态得：