轴的类型与设计,校核(新版)
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例16.1
设计斜齿圆柱齿轮减速器的从动轴。已知传递功率 P=8kw,从动齿轮转速 n2 280r / min ，分度圆直径 d 2 265mm，圆周力Ft 2 2059N ，径向力 Fr 2 763.8 N ，轴向力 Fa 2 405.7 N ，齿轮轮毂宽为60mm。单向运转 ，采用6208深沟球轴承。
或
M T 3 0.1d
2 2
d3
Me 0.1
若危险截面强度不够，则加大轴的直径。
对于转轴和转动心轴，取 1b 固定心轴， 0b
返回
返回
三、轴的刚度计算
1、轴的变形
–轴受弯距作用产生弯曲变形：挠度、转角 –轴受转矩作用产生扭转变形：扭角
3、合理布置轴上零件的位置，有时可减小轴上的 载荷。
4、改进轴上零件的结构也可以减小轴上的载荷。
卷筒的轮毂结构 – 减小了轴的弯距，从而提高了轴的强度和刚度， 同时还得到很好的轴孔配合。
四、轴上零件的固定
1、轴上零件的轴向固定(内圈紧固方法）
–（1）轴肩或轴环 –（2）轴端挡圈与圆锥面 –（3）定位套筒与圆螺母 –（4）弹性挡圈与紧定螺钉
轴颈(位置：端轴径、中轴径) （受力:径向轴径、止推轴径）
–轴上被支承部分（直径应取标准值）
轴身：
–联接轴颈和轴头的部分 （整数，最好为偶数或5进位的数）
轴肩、轴环、轴段
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二、轴的结构设计
1、结构设计：
–主要是确定轴的结构形状和尺寸。
2、轴的结构和形状取决于下面几个因素：
–1）轴的毛坯种类； –2）轴上作用力的大小及其分布情况； –3）轴上零件的位置、配合性质以及联接固定的方法； –4） 轴承的类型、尺寸和位置； –5） 轴的加工方法、装配方法以及其他特殊要求。
6
mm
• C：计算常数，与轴材料有关。 若轴上有键槽，单键C值增大3%-5% 双键C值增大7%-10%
–注：该式也可用来初估轴的直径，用该法计算出的 轴 径须圆整，并作为轴的最小直径。
返回
2、抗弯扭组合强度计算
a、计算模型的建立
–1）为作轴的弯距图，常把轴及支承视为简支梁 –2）轴上零件受力，通常作为作用在轮毂宽度中点的 集中力处理，扭矩也如此； –3）轴上支承力的作用，根据支承结构手册确定，可 查手册。为简化计算，一般近似取轴承宽度中点 处；
下一节
16.5
轴的设计
一、设计方法：
–1、类比法 –2、设计计算法
*二、轴设计的主要问题
–主要问题
三、轴的设计步骤
–设计步骤
–例题
下一节
1、类比法
根据轴的工作条件，选择与其相似的轴进行类 比及结构设计，画出轴的零件图。用类比法设 计轴，一般不进行强度计算。 由于完全依靠现有资料及设计者的经验进行轴 的设计，设计结果较可靠、稳妥，同时可加快 设计进程，因此较为常用，但有时这种方法也 会带有一定的盲目性。
紧定螺钉多用于光轴， 可兼作周向固定。
*(外圈紧固方法）
2、轴上零件的周向固定
目的：传递转矩，防止零件与轴产生相对 滑动。
–（1）键联接 –（2）花键联接 • 静、动联接，承载能力高，有较高的定心性和导 向性 –（3）过盈联接 • 利用零件间的过盈量来实现联接 –（4）成形联接 –（5）销联接 –（6）弹性环联接
返回
2、设计计算法
一般步骤： （1）根据轴的工作条件选择材料，确定许用应力； （2） 按抗扭强度估算出轴的最小直径； （3） 进行轴的结构设计，绘制出轴的结构草图；
1）根据工作要求确定轴上零件的位置和固定方式； 2）确定各轴段的直径； 3）确定各轴段的长度； 4）根据有关设计手册确定轴的结构细节，如圆角、倒角、退刀槽等的尺 寸。
–2、轴的弯扭组合强度计算 –3、安全系数校核计算
二、轴的刚度计算
*三、轴的振动稳定性
下一节
1、轴的抗扭强度计算
只须知道转矩的大小，方便计算，但计算精度较 低 抗扭强度
T 9.55 10 P 3 WT 0.2d n
6
设计公式
d3
–式中
9.55 10 P P C 3 0.2 n n
轴的结构设计要求
1、受力合理，尽量减少应力集中； 2、轴上零件的定位和固定可靠； 3、有利于装拆、调整和具有良好的工艺性
设计计算
返回
三、轴的设计步骤
1、按抗扭强度估算轴直径 2、进行轴的结构设计，拟订轴的结构形状 尺寸。 3、在外载及支反力位置确定后。先按力学 方法求出支反力，画M和T图，然后用弯扭 组合强度校核轴的危险截面。
2、刚度条件
–弯曲刚度校核计算
• 挠度： • 偏转角：
y y
–扭转刚度：
• 扭转角：
返回
四、轴的振动稳定性
振动原因
–临界速度
• 产生共振时的转速
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16.2 轴的材料及其选择
要求：具有足够的疲劳强度，较低的应力集中敏感性和良 好的加工性能，此外还应考虑经济性、工艺性等。 1、碳钢
解：用弯扭强度校核
（1）画出轴的空间受力图
Fa2 Ft2
FHA
Fr2
FVB
T
FVA
FHB
l
返回
Fa2
（2）作出水平面内的弯距图
T 求出水平支承反力：
Ft2
FHA FVA
Fr2
FVB
FHB
FHA FHB
l Ft2
FHA MHC
M HC
Ft 2 2
2059 1030N 2
FHB 截面C处的弯距
*(外圈紧固方法）
2、轴上零件的周向固定
返回
（1）轴肩或轴环
简单可靠，能承受较大的轴向力，应优先使用，只能单 向固定。
轴肩的圆角半径必须小于 零件孔端的圆角半径或倒角。
h R(C ) (0.5 2)mm
b 1 .4 h
（2）轴端挡圈与圆锥面
轴端挡圈常用于轴端零件的固定；
圆锥面定心精度高，能承受冲 击、振动，与轴端挡圈联合使用 ，使零件获得双向轴向固定。
l 118 FHA 1030 60770N mm 2 2
Fa2 Ft2 FHA Fr2
（3）作出垂直面内的弯距图
T 求出垂直支承反力：
Fr 2 Fa 2d 2 FVA 73.65N 2 2l
FVA
l
FHB
Fa2
FVB
Fr2 FVA
FVB Fr 2 FVA 763.8 73.65 837.5 N
根据轴的承载情况可分为：
–转轴：既承受弯距又承受转矩。如减速器的轴。 –传动轴：传递转矩而不承受弯距或弯距很小的轴。 如汽车传动轴。 –心轴：只受弯距，不受转矩。如火车车轮轴。
按轴线形状：
–直轴：
• 按外形的不同分：光轴和阶梯轴
–曲轴：往复机械的专用零件 –钢丝软轴：可将回转运动灵活地输送到任何空间位 置 ，其轴线可任意弯曲。
MVC2
FVB
MVC 1 FVA
截面C左侧弯距：
l 118 73.65 4345N mm 2 2
截面C右侧弯距： MVC1
MVC 2 FVB l 118 837.5 49410 mm N 2 2
MHC
（4）判断危险截面
截面C处既有最大弯距，又有扭距 作用，且轴上有键槽，故截面C处为危 险截面，其合成弯距为：
第16章 轴
16.1
概述
16.2
16.3 16.4 16.5
轴的材料及其选择
轴的结构设计 轴的强度计算
轴的设计
16.1
概述
一、轴的功用
二、轴的分类 三、轴设计的主要问题
下一节
一、轴的功用
1、支承旋转或摆动零件； 2、传递运动或动力； 3、承受扭矩或弯距；
返回
二、轴的分类
b、强度条件
–第三强度理论得出弯扭组合强度条件
Me e W
b
c、计算顺序
–（1）画出轴的空间受力简图。将轴上作用力分解为 水平面受力图和垂直面受力图，并求出支承点 反作用力（水平反力和垂直反力）。
（2）分别作出水平面上的弯距 M H 和垂直面上的弯距 MV
（3）作出合成弯距 M 图
（1）键联接
（2）花键联接
（3）过盈联接
（4）成形联接
（5）销联接
（6）弹性环联接
五、轴的结构工艺性
1、在保证定位的前提下，阶梯尽可能少，以减少加工 ，直径不宜相差过大；
2、为保证轴向定位可靠，与轮毂装配的轴段长度，一 般应略小于轮毂宽度；
3、轴上键槽、圆角、倒角、退刀槽、越程槽等应尽可 能采用同一尺寸以便加工和检验；轴径变化处应有过渡 圆角减小应力集中；
（4）用弯扭组合强度校核轴的危险截面的强度。
一般在轴上选取2～3个危险截面进行强度校核。若危险截面强度不够或 强度裕度太大，则必须重新调整轴的结构。
（5）修改轴的结构后再进行校核计算。
这样反复交替地进行校核和修改，直至设计出比较合理的结构。
（6）绘制轴的零件图。
返回
二、轴设计的主要问题
结构设计
M
2 2 M H MV
（4）作出转矩图 T
（5）应用公式绘出当量弯距图
Me
–
M 2 (T ) 2
：根据转矩性质而定的应力校正系数；
不变的转矩， 取=0.3;
脉动循环转矩，取=0.6;
对称循环转矩，取=1；
Me1 Me2 Me
（6）计算应满足强度条件
Me e W
4、螺纹轴段要有退刀槽，磨削段要有越程槽；
5、若有键槽，应布置在同一母线，便于装夹和铣削；
6、为便于加工、检测，轴的直径应圆整，滚动轴承和 返回 螺纹处应符合标准值；轴肩高度不妨碍零件的拆卸。
16. 4轴的强度
一、轴的强度计算方法
–1、轴的抗扭强度计算
• 只须知道转矩的大小，方便计算，但计算精度较低
•（3）定位套筒与圆螺母
–套筒用于两个零件相隔距离不大时的固定，结构简单，装拆 方便，且可减少轴的阶梯数和应力集中。不宜用于高速。 –圆螺母与止动垫圈作轴向固定，可承受较大轴向力。适用于 滚动轴承的轴向固定，轴上相邻零件间距较大.
•
（4）弹性挡圈与紧定螺钉
用于轴向力较小或仅为防止零件偶然沿轴向滑动的场合。
返回 下一节
旋转心轴
固定心轴
旋转心轴：工作时随转动件一起转动，轴上承受的弯曲应力按 对称循环的规律变化。如火车车轮轴。
固定心轴：工作时不转动，轴上承受的弯曲应力是不变的。如 自行车的前轮轴。
各轴段截面直径不同，这种设计使各轴段的强度 接近，而且便于轴上零件的装拆和固定。应用最广泛。
为减小重量或为了满足有些机构上的需要，也可采 用空心轴。
16．3
轴的结构设计
一、轴的组成（阶梯轴）
二、轴的结构设计
三、轴的强度、刚度
四、轴上零件的固定
五、轴的结构工艺性
–各轴毂直径和长度的确定
六、装配方案
–轴上零件的装配过程 –例题 –习题1 –习题2
下一节
一、轴的组成（阶梯轴）
轴头：
–安装轮毂部分（直径应取标准值，大小由与之相配 合部件的内孔决定）
返回
1、使轴的性状接近于等强度条件，以 充分利用材料的承载能力。
只受转距的传动轴，为使各轴段剖面上的剪切应 力大小相等，常制成光轴或接近于光轴的形状； 受交变弯曲载荷的轴应制成曲线形（阶梯轴）
2、尽量避免各轴段剖面突然改变以降低局部应力 集中，提高轴的疲劳强度。
轴径变化处应有过渡圆角减小应力集中；并应尽量避免在轴上开 孔或开槽，必要时可采用减载槽、中间环或凹切圆角等结构。采 用这些方法可避免轴在热处理时产生淬火裂纹的危险。 由于粗糙引起的疲劳裂纹，设计时应注意轴表面粗糙度的选择。 可采用碾压、喷丸、渗碳淬火、氮化处理、高频淬火等表面强化 方法提高轴的疲劳强度。
设计时要全面综合的考虑各种因素。一般在进行结构设 计时的已知条件:有机器的装配简图、轴的转速、传递 的功率、轴上零件的主要参数和尺寸等。
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三、wenku.baidu.com的强度、刚度
轴的强度与工作应力的大小和性质有关。因此在选择 轴的结构和形状时应注意以下几个方面。
1、使轴的形状接近于等强度条件，以充分利用材料的 承载能力。 2、尽量避免各轴段剖面突然改变以降低局部应力集中 ，提高轴的疲劳强度。 3、合理布置轴上零件的位置，有时可减小轴上的载荷 。 4、改进轴上零件的结构也可以减小轴上的载荷。
–对应力集中敏感性较低，可通过热处理提高其耐磨性和疲劳 强度，且价廉易加工，应用广泛。30～50钢，调质或正火
2、合金钢
–具有较高的综合力学性能和热处理性能，但对应力集中较敏 感，价贵，因此多用于重要场合，传递大功率，耐磨等特殊 要求场合下。
3、球墨铸铁
–易铸造成复杂形状，吸振，耐磨性好，但铸件质量不宜控制 ，可靠性差。
例16.1
设计斜齿圆柱齿轮减速器的从动轴。已知传递功率 P=8kw,从动齿轮转速 n2 280r / min ，分度圆直径 d 2 265mm，圆周力Ft 2 2059N ，径向力 Fr 2 763.8 N ，轴向力 Fa 2 405.7 N ，齿轮轮毂宽为60mm。单向运转 ，采用6208深沟球轴承。
或
M T 3 0.1d
2 2
d3
Me 0.1
若危险截面强度不够，则加大轴的直径。
对于转轴和转动心轴，取 1b 固定心轴， 0b
返回
返回
三、轴的刚度计算
1、轴的变形
–轴受弯距作用产生弯曲变形：挠度、转角 –轴受转矩作用产生扭转变形：扭角
3、合理布置轴上零件的位置，有时可减小轴上的 载荷。
4、改进轴上零件的结构也可以减小轴上的载荷。
卷筒的轮毂结构 – 减小了轴的弯距，从而提高了轴的强度和刚度， 同时还得到很好的轴孔配合。
四、轴上零件的固定
1、轴上零件的轴向固定(内圈紧固方法）
–（1）轴肩或轴环 –（2）轴端挡圈与圆锥面 –（3）定位套筒与圆螺母 –（4）弹性挡圈与紧定螺钉
轴颈(位置：端轴径、中轴径) （受力:径向轴径、止推轴径）
–轴上被支承部分（直径应取标准值）
轴身：
–联接轴颈和轴头的部分 （整数，最好为偶数或5进位的数）
轴肩、轴环、轴段
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二、轴的结构设计
1、结构设计：
–主要是确定轴的结构形状和尺寸。
2、轴的结构和形状取决于下面几个因素：
–1）轴的毛坯种类； –2）轴上作用力的大小及其分布情况； –3）轴上零件的位置、配合性质以及联接固定的方法； –4） 轴承的类型、尺寸和位置； –5） 轴的加工方法、装配方法以及其他特殊要求。
6
mm
• C：计算常数，与轴材料有关。 若轴上有键槽，单键C值增大3%-5% 双键C值增大7%-10%
–注：该式也可用来初估轴的直径，用该法计算出的 轴 径须圆整，并作为轴的最小直径。
返回
2、抗弯扭组合强度计算
a、计算模型的建立
–1）为作轴的弯距图，常把轴及支承视为简支梁 –2）轴上零件受力，通常作为作用在轮毂宽度中点的 集中力处理，扭矩也如此； –3）轴上支承力的作用，根据支承结构手册确定，可 查手册。为简化计算，一般近似取轴承宽度中点 处；
下一节
16.5
轴的设计
一、设计方法：
–1、类比法 –2、设计计算法
*二、轴设计的主要问题
–主要问题
三、轴的设计步骤
–设计步骤
–例题
下一节
1、类比法
根据轴的工作条件，选择与其相似的轴进行类 比及结构设计，画出轴的零件图。用类比法设 计轴，一般不进行强度计算。 由于完全依靠现有资料及设计者的经验进行轴 的设计，设计结果较可靠、稳妥，同时可加快 设计进程，因此较为常用，但有时这种方法也 会带有一定的盲目性。
紧定螺钉多用于光轴， 可兼作周向固定。
*(外圈紧固方法）
2、轴上零件的周向固定
目的：传递转矩，防止零件与轴产生相对 滑动。
–（1）键联接 –（2）花键联接 • 静、动联接，承载能力高，有较高的定心性和导 向性 –（3）过盈联接 • 利用零件间的过盈量来实现联接 –（4）成形联接 –（5）销联接 –（6）弹性环联接
返回
2、设计计算法
一般步骤： （1）根据轴的工作条件选择材料，确定许用应力； （2） 按抗扭强度估算出轴的最小直径； （3） 进行轴的结构设计，绘制出轴的结构草图；
1）根据工作要求确定轴上零件的位置和固定方式； 2）确定各轴段的直径； 3）确定各轴段的长度； 4）根据有关设计手册确定轴的结构细节，如圆角、倒角、退刀槽等的尺 寸。
–2、轴的弯扭组合强度计算 –3、安全系数校核计算
二、轴的刚度计算
*三、轴的振动稳定性
下一节
1、轴的抗扭强度计算
只须知道转矩的大小，方便计算，但计算精度较 低 抗扭强度
T 9.55 10 P 3 WT 0.2d n
6
设计公式
d3
–式中
9.55 10 P P C 3 0.2 n n
轴的结构设计要求
1、受力合理，尽量减少应力集中； 2、轴上零件的定位和固定可靠； 3、有利于装拆、调整和具有良好的工艺性
设计计算
返回
三、轴的设计步骤
1、按抗扭强度估算轴直径 2、进行轴的结构设计，拟订轴的结构形状 尺寸。 3、在外载及支反力位置确定后。先按力学 方法求出支反力，画M和T图，然后用弯扭 组合强度校核轴的危险截面。
2、刚度条件
–弯曲刚度校核计算
• 挠度： • 偏转角：
y y
–扭转刚度：
• 扭转角：
返回
四、轴的振动稳定性
振动原因
–临界速度
• 产生共振时的转速
返回
16.2 轴的材料及其选择
要求：具有足够的疲劳强度，较低的应力集中敏感性和良 好的加工性能，此外还应考虑经济性、工艺性等。 1、碳钢
解：用弯扭强度校核
（1）画出轴的空间受力图
Fa2 Ft2
FHA
Fr2
FVB
T
FVA
FHB
l
返回
Fa2
（2）作出水平面内的弯距图
T 求出水平支承反力：
Ft2
FHA FVA
Fr2
FVB
FHB
FHA FHB
l Ft2
FHA MHC
M HC
Ft 2 2
2059 1030N 2
FHB 截面C处的弯距
*(外圈紧固方法）
2、轴上零件的周向固定
返回
（1）轴肩或轴环
简单可靠，能承受较大的轴向力，应优先使用，只能单 向固定。
轴肩的圆角半径必须小于 零件孔端的圆角半径或倒角。
h R(C ) (0.5 2)mm
b 1 .4 h
（2）轴端挡圈与圆锥面
轴端挡圈常用于轴端零件的固定；
圆锥面定心精度高，能承受冲 击、振动，与轴端挡圈联合使用 ，使零件获得双向轴向固定。
l 118 FHA 1030 60770N mm 2 2
Fa2 Ft2 FHA Fr2
（3）作出垂直面内的弯距图
T 求出垂直支承反力：
Fr 2 Fa 2d 2 FVA 73.65N 2 2l
FVA
l
FHB
Fa2
FVB
Fr2 FVA
FVB Fr 2 FVA 763.8 73.65 837.5 N
根据轴的承载情况可分为：
–转轴：既承受弯距又承受转矩。如减速器的轴。 –传动轴：传递转矩而不承受弯距或弯距很小的轴。 如汽车传动轴。 –心轴：只受弯距，不受转矩。如火车车轮轴。
按轴线形状：
–直轴：
• 按外形的不同分：光轴和阶梯轴
–曲轴：往复机械的专用零件 –钢丝软轴：可将回转运动灵活地输送到任何空间位 置 ，其轴线可任意弯曲。
MVC2
FVB
MVC 1 FVA
截面C左侧弯距：
l 118 73.65 4345N mm 2 2
截面C右侧弯距： MVC1
MVC 2 FVB l 118 837.5 49410 mm N 2 2
MHC
（4）判断危险截面
截面C处既有最大弯距，又有扭距 作用，且轴上有键槽，故截面C处为危 险截面，其合成弯距为：
第16章 轴
16.1
概述
16.2
16.3 16.4 16.5
轴的材料及其选择
轴的结构设计 轴的强度计算
轴的设计
16.1
概述
一、轴的功用
二、轴的分类 三、轴设计的主要问题
下一节
一、轴的功用
1、支承旋转或摆动零件； 2、传递运动或动力； 3、承受扭矩或弯距；
返回
二、轴的分类
b、强度条件
–第三强度理论得出弯扭组合强度条件
Me e W
b
c、计算顺序
–（1）画出轴的空间受力简图。将轴上作用力分解为 水平面受力图和垂直面受力图，并求出支承点 反作用力（水平反力和垂直反力）。
（2）分别作出水平面上的弯距 M H 和垂直面上的弯距 MV
（3）作出合成弯距 M 图
（1）键联接
（2）花键联接
（3）过盈联接
（4）成形联接
（5）销联接
（6）弹性环联接
五、轴的结构工艺性
1、在保证定位的前提下，阶梯尽可能少，以减少加工 ，直径不宜相差过大；
2、为保证轴向定位可靠，与轮毂装配的轴段长度，一 般应略小于轮毂宽度；
3、轴上键槽、圆角、倒角、退刀槽、越程槽等应尽可 能采用同一尺寸以便加工和检验；轴径变化处应有过渡 圆角减小应力集中；
（4）用弯扭组合强度校核轴的危险截面的强度。
一般在轴上选取2～3个危险截面进行强度校核。若危险截面强度不够或 强度裕度太大，则必须重新调整轴的结构。
（5）修改轴的结构后再进行校核计算。
这样反复交替地进行校核和修改，直至设计出比较合理的结构。
（6）绘制轴的零件图。
返回
二、轴设计的主要问题
结构设计
M
2 2 M H MV
（4）作出转矩图 T
（5）应用公式绘出当量弯距图
Me
–
M 2 (T ) 2
：根据转矩性质而定的应力校正系数；
不变的转矩， 取=0.3;
脉动循环转矩，取=0.6;
对称循环转矩，取=1；
Me1 Me2 Me
（6）计算应满足强度条件
Me e W
4、螺纹轴段要有退刀槽，磨削段要有越程槽；
5、若有键槽，应布置在同一母线，便于装夹和铣削；
6、为便于加工、检测，轴的直径应圆整，滚动轴承和 返回 螺纹处应符合标准值；轴肩高度不妨碍零件的拆卸。
16. 4轴的强度
一、轴的强度计算方法
–1、轴的抗扭强度计算
• 只须知道转矩的大小，方便计算，但计算精度较低
•（3）定位套筒与圆螺母
–套筒用于两个零件相隔距离不大时的固定，结构简单，装拆 方便，且可减少轴的阶梯数和应力集中。不宜用于高速。 –圆螺母与止动垫圈作轴向固定，可承受较大轴向力。适用于 滚动轴承的轴向固定，轴上相邻零件间距较大.
•
（4）弹性挡圈与紧定螺钉
用于轴向力较小或仅为防止零件偶然沿轴向滑动的场合。
返回 下一节
旋转心轴
固定心轴
旋转心轴：工作时随转动件一起转动，轴上承受的弯曲应力按 对称循环的规律变化。如火车车轮轴。
固定心轴：工作时不转动，轴上承受的弯曲应力是不变的。如 自行车的前轮轴。
各轴段截面直径不同，这种设计使各轴段的强度 接近，而且便于轴上零件的装拆和固定。应用最广泛。
为减小重量或为了满足有些机构上的需要，也可采 用空心轴。
16．3
轴的结构设计
一、轴的组成（阶梯轴）
二、轴的结构设计
三、轴的强度、刚度
四、轴上零件的固定
五、轴的结构工艺性
–各轴毂直径和长度的确定
六、装配方案
–轴上零件的装配过程 –例题 –习题1 –习题2
下一节
一、轴的组成（阶梯轴）
轴头：
–安装轮毂部分（直径应取标准值，大小由与之相配 合部件的内孔决定）
返回
1、使轴的性状接近于等强度条件，以 充分利用材料的承载能力。
只受转距的传动轴，为使各轴段剖面上的剪切应 力大小相等，常制成光轴或接近于光轴的形状； 受交变弯曲载荷的轴应制成曲线形（阶梯轴）
2、尽量避免各轴段剖面突然改变以降低局部应力 集中，提高轴的疲劳强度。
轴径变化处应有过渡圆角减小应力集中；并应尽量避免在轴上开 孔或开槽，必要时可采用减载槽、中间环或凹切圆角等结构。采 用这些方法可避免轴在热处理时产生淬火裂纹的危险。 由于粗糙引起的疲劳裂纹，设计时应注意轴表面粗糙度的选择。 可采用碾压、喷丸、渗碳淬火、氮化处理、高频淬火等表面强化 方法提高轴的疲劳强度。
设计时要全面综合的考虑各种因素。一般在进行结构设 计时的已知条件:有机器的装配简图、轴的转速、传递 的功率、轴上零件的主要参数和尺寸等。
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三、wenku.baidu.com的强度、刚度
轴的强度与工作应力的大小和性质有关。因此在选择 轴的结构和形状时应注意以下几个方面。
1、使轴的形状接近于等强度条件，以充分利用材料的 承载能力。 2、尽量避免各轴段剖面突然改变以降低局部应力集中 ，提高轴的疲劳强度。 3、合理布置轴上零件的位置，有时可减小轴上的载荷 。 4、改进轴上零件的结构也可以减小轴上的载荷。
–对应力集中敏感性较低，可通过热处理提高其耐磨性和疲劳 强度，且价廉易加工，应用广泛。30～50钢，调质或正火
2、合金钢
–具有较高的综合力学性能和热处理性能，但对应力集中较敏 感，价贵，因此多用于重要场合，传递大功率，耐磨等特殊 要求场合下。
3、球墨铸铁
–易铸造成复杂形状，吸振，耐磨性好，但铸件质量不宜控制 ，可靠性差。