何为轴？来看看你对轴了解了么

轴的作用——支撑旋转零件；传递转矩和运动。

常用功能：传动轴、旋转轴、导向轴、支柱轴、定位销轴……

轴的分类：

1.直轴

转轴：既承受弯矩，又承受扭矩（也称转矩）的轴。如用于齿轮轴、蜗杆轴、链轮轴等。

（注：形象表达弯矩和扭矩，双手扳筷子就是产生弯矩，拧毛巾就是产生扭矩）。

心轴：只承受弯矩或弯矩和很小的转矩。如滑轮轴、火车车箱的车轮轴等。

传动轴：主要承受扭矩或承受扭矩和很小的弯矩。如汽车传动轴。

2.曲轴

用于旋转运动与往复直线运动的转换，如活塞式发动机、冲床、剪床等。

3.挠性钢丝轴（软轴）

工作时可自由改变轴线的形态和工作机与驱动机之间的距离，具有缓冲、吸振性能，但只能传递转矩。常用于混凝土震捣器、清理与清淤设备等。

阶梯轴中各轴段的名称：

轴头——支承传动零件、联轴器等，并与这些零件保持一定的配合的轴段。如图中①④轴段；

轴颈——与轴承配合的轴段，如图中的③⑦轴段；

轴身——联接轴头与轴颈的轴段，如图中的②⑥轴段；

轴肩——轴径变化形成轴肩，功能分定位轴肩和过渡轴肩；

（另：轴环/套筒/套环——单独的环状零件，可以套装到轴上，具有和轴肩一样的功能。使用轴环，是因为直接使用轴肩需要较大直径的原材料，经济性较差。也可将⑤处称之为轴环）

阶梯轴轴径一般由中间向两侧减小，是为了方便轴上零件的装拆，如③轴段小于④轴段是为了方便齿轮的装拆。

减速箱主动侧截面图

轴的常用材料

Q235A——用于不重要或受力较小的轴；

20——用于载荷不大，要求韧性好的轴；

45——应用最广泛，用于一般用途的轴；

40Cr——用于载荷较大，而无大冲击的重要轴；

1Cr13——用于腐蚀条件下工作的轴（如螺旋桨轴等）；

QT600-3——用于结构复杂的凸轮轴及曲轴等。

轴上零件的轴向定位和固定

轴上零件的定位是为了保证传动件在轴上有准确的安装位置；固定则是为了保证轴上零件在运转中保持原位置不变。

1、轴肩定位——结构简单，定位可靠，可承受较大的轴向力。如齿轮、带轮、联轴器、轴承等的轴向定位。

要求：r应小于零件上的外圆半径R或倒角C；

轴肩高a=R+（0.5~2）mm或a=C+（0.5~2）mm；

轴环宽b≈1.4a

2、圆螺母固定——定位可靠，装拆方便，可承受较大的轴向力，但切制螺纹会使轴的疲劳强度下降。其需要放松措施，如使用双螺母或止动垫圈。当零件间距离较大时，亦可用圆螺母代替套筒以减少结构重量。

3、弹性挡圈（轴用卡簧）——结构简单、紧凑，可靠性差，只能承受很小的轴向力，常用于轴承的定位固定。

4、轴端压板——可承受剧烈振动和冲击。用于轴端零件的固定。

5、紧定螺钉（几米螺丝）——适用于轴向力很小和转速低的场合。同时起轴向和周向固定。

6、套筒/轴环——适用于轴上间距较小两零件间的定位和固定，轴上不需要开槽、钻孔。可将零件的轴向力不经轴而直接传到轴承上，使用间隙配合。轴的转速很高或两零件相距太远不适合使用。

轴上零件的周向固定

为了传递运动和转矩，防止轴上零件与轴作相对转动，轴和轴上零件必须可靠地沿周向固定（联接）。

1、键联接——平键对中性好，可用于较高精度、高转速及冲击或变载荷作用的场合；楔形键不适于要求严格对中、有冲击载荷及高速回转的场合，但能承受单向轴向力（平键不能承受轴向力）；

2、花键——承载能力高，对中性和导向性好，但制造困难，成本高；

3、成形联接——非圆截面，可承受大载荷，对中性好，但制造困难；

4、弹性环联接（胀套）——对中性好，压紧力可以调整，多次拆卸仍能保持良好的配合性质，但结构复杂。

5、销钉——结构简单，用于受力不大的场合，同时起轴向和周向定位和固定。

6、过盈配合——结构简单，对中性好，不用键可承受中小转矩，不适合经常拆卸。

轴的结构设计应满足以下条件：

（1）定位和固定要求——轴和装在轴上的零件要有准确而可靠的工作位置；

（2）工艺性要求——轴要便于加工，有良好的加工和装配工艺性，轴上的零件应便于装拆和调整；

（3）强度和刚度要求——轴上零件布置合理，受力合理，尽量减少应力集中，提高轴的强度和刚度。

轴的设计要点：

1、轴截面尺寸突变会造成应力集中，所以对阶梯轴相邻轴段直径不宜相差太大，在轴径变化处的过渡圆角半径不宜过小。

2、尽量避免在轴上开横孔、凹槽和加工螺纹，它们会大大降低轴的疲劳强度；

3、为减小轮毂的轴压配合引起的应力集中，可开减载槽（泄荷槽）；

4、提高轴的表面质量，降低表面粗糙度，对轴表面采用碾压、喷丸和表面热处理等强化方法，均可显著提高轴的疲劳强度；

5、当某一轴段需车制螺纹或磨削加工时，应留有螺纹退刀槽或砂轮越程槽；

6、轴上所有键槽应沿轴的同一母线布置；

7、为了便于轴上零件的装配和去除毛刺，轴及轴肩端部一般均制出45°的倒角。

8、定位轴承的轴肩高度应小于轴承内圈厚度；

9、用套筒、螺母和轴端挡圈作轴向固定时，轴上零件的轴段长度应比零件的轮毂长度短2-3mm，以保证压紧零件，防止串动。

轴的最小轴径估算：

一般情况下轴径由与之相配零件的轮毂或轴承内孔确定。

设计时我们可按以下公式估算最小轴径值：

按表中给的A值算，得一个最小轴径范围，往大圆整，轴上有键槽需加大直径，单键增大3%，双键槽增大7%。