田海弘 刘 榛

浙江大丰实业股份有限公司 余姚 315400

0 引言

为了适应和满足文化的发展和需求，近些年来，在国内出现了大量的剧场、秀场、多功能厅、音乐厅和基层文化综合体等文化演出场所。直接或间接为舞台表演活动服务的舞台机械设备提出了各种满足特定应用场所的要求，在多功能或基层文化综合体中，往往要求在有限的空间结构中能够容纳尽可能多的结构，使机械设备满足紧凑外形的情况下能够实现尽量多的功能，其传动机构的小型化成为一个重要技术指标。

设计时，在满足安全和性能要求的前提下，选用的减速器体积应尽可能小，不仅可以实现传动设备的紧凑化，而且还能降低设备的成本。如图1所示，为了有紧凑的结构，在舞台机械中，卷扬机卷筒轴与减速电机之间常采用直接套装的结构，但采用这种结构需解决卷筒轴与减速器空心轴之间的匹配问题，目前常见的问题是标准减速器的额定传递力矩通常较大，而同等直径的卷筒轴根据相关计算其强度无法满足要求，在这种情况下，设计者不得不选择更大型号的减速器才能实现上述结构，这不仅使传动机构体积变大，还增加了设备的成本。针对上述问题对舞台机械设备中轴的强度计算进行深入研究，根据舞台机械设备在安全性能方面的要求，进行了有针对性的分析和归纳。

图1 卷扬机卷筒轴的典型安装示意图

1 卷筒轴的强度计算方法分析

以卷扬机卷筒轴为例，对舞台机械设备中类似轴进行强度计算和对比分析[1]，轴的强度计算分三种情况按扭转强度计算、按弯扭合成强度计算和精确强度校核计算进行讨论。……