空心轴 T T i064D 则 乙-无os4p Tm 由于两轴得扭矩T和最大剪应力tm分别相等，故得 24P-无o684p 所以D=1.135d (2)两轴的重量比 重量比= 04375D2_043750135d-0.564 即空心轴的重量仅为实心轴重量的56.4%。 要点与讨论 1.空心轴要较实心轴能有效地利用材料。 2.从横截面上的剪应力分布分析，由于扭转剪应力与离圆心的距离成正比，故把靠近圆 心处剪应力较小的材料移到轴的外缘处，就能充分利用材料的强度，从而节省了原材料。 3。在工程实际中，制诰空心轴是用话当外径的实心圆杆通讨钻孔加工来得到的，因此 除非在要求减轻重量为主要考虑因素的设计中（如飞机中的各种轴），或有使用要求时（如机 床主轴)采用空心轴，否则，制造空心轴并不总是值得的。 例4-2例图4-2a所示传动轴，主动轮I输入功率N,=500马力，从动轮Ⅱ、Ⅲ的输出功 率分别为N2=200马力，N,=300马力。试求(1)当AB和BC两段轴内的最大剪应力相等 时，两段轴的直径山，和d2之比和单位扭转角9，和p,之比：(2)主动轮和从动轮应如何安排 比较合理。若轴的转速n=500rm,材料的[t]=70MNm2,[o]=1°m,G=80GN/m2 并把轴设计成等截面，这时轴的直径应为多大。 解：(1)直径之比和单位扭转角之比 7024 h 024 (b) 例图4-2空心轴 ( ) 3 4 3 max 0.684 16 4 3 1 16 D T D T W T t    =               − = = 则 ( ) 3 max 0.684 16 D T   = 由于两轴得扭矩 T 和最大剪应力 max  分别相等，故得 ( ) 3 3 0.684 16 16 d D   = 所以 D =1.135d （2）两轴的重量比 重量比 ( ) 0.564 0.4375 0.4375 1.135 4 4 3 4 2 2 2 2 2 2 2 = = =               − = d d d D d D D   即空心轴的重量仅为实心轴重量的 56.4%。 要点与讨论 1．空心轴要较实心轴能有效地利用材料。 2．从横截面上的剪应力分布分析，由于扭转剪应力与离圆心的距离成正比，故把靠近圆 心处剪应力较小的材料移到轴的外缘处，就能充分利用材料的强度，从而节省了原材料。 3．在工程实际中，制造空心轴是用适当外径的实心圆杆通过钻孔加工来得到的，因此， 除非在要求减轻重量为主要考虑因素的设计中（如飞机中的各种轴），或有使用要求时（如机 床主轴）采用空心轴，否则，制造空心轴并不总是值得的。 例 4-2 例图 4-2a 所示传动轴，主动轮Ⅰ输入功率 N1 = 500 马力，从动轮Ⅱ、Ⅲ的输出功 率分别为 N2 = 200 马力， N3 = 300 马力。试求（1）当 AB 和 BC 两段轴内的最大剪应力相等 时，两段轴的直径 1 d 和 2 d 之比和单位扭转角 1 和  2 之比；（2）主动轮和从动轮应如何安排 比较合理。若轴的转速 n =500r/m ，材料的   MN/m2  = 70 ，   1 /m  = ， 2 G = 80GN/m ， 并把轴设计成等截面，这时轴的直径应为多大。 解：（1）直径之比和单位扭转角之比