軸的作用——支撐旋轉零件；傳遞轉矩和運動。

常用功能：傳動軸、旋轉軸、導向軸、支柱軸、定位銷軸……

軸的分類：

1。直軸

轉軸：既承受彎矩，又承受扭矩（也稱轉矩）的軸。如用於齒輪軸、蝸桿軸、鏈輪軸等。

（注：形象表達彎矩和扭矩，雙手扳筷子就是產生彎矩，擰毛巾就是產生扭矩）。

心軸：只承受彎矩或彎矩和很小的轉矩。如滑輪軸、火車車箱的車輪軸等。

傳動軸：主要承受扭矩或承受扭矩和很小的彎矩。如汽車傳動軸。

2。曲軸

用於旋轉運動與往復直線運動的轉換，如活塞式發動機、衝床、剪床等。

3。撓性鋼絲軸（軟軸）

工作時可自由改變軸線的形態和工作機與驅動機之間的距離，具有緩衝、吸振效能，但只能傳遞轉矩。常用於混凝土震搗器、清理與清淤裝置等。

階梯軸中各軸段的名稱：

軸頭——支承傳動零件、聯軸器等，並與這些零件保持一定的配合的軸段。如圖中①④軸段；

軸頸——與軸承配合的軸段，如圖中的③⑦軸段；

軸身——聯接軸頭與軸頸的軸段，如圖中的②⑥軸段；

軸肩——軸徑變化形成軸肩，功能分定位軸肩和過渡軸肩；

（另：軸環/套筒/套環——單獨的環狀零件，可以套裝到軸上，具有和軸肩一樣的功能。使用軸環，是因為直接使用軸肩需要較大直徑的原材料，經濟性較差。也可將⑤處稱之為軸環）

階梯軸軸徑一般由中間向兩側減小，是為了方便軸上零件的裝拆，如③軸段小於④軸段是為了方便齒輪的裝拆。

減速箱主動側截面圖

軸的常用材料

Q235A——用於不重要或受力較小的軸；

20——用於載荷不大，要求韌性好的軸；

45——應用最廣泛，用於一般用途的軸；

40Cr——用於載荷較大，而無大沖擊的重要軸；

1Cr13——用於腐蝕條件下工作的軸（如螺旋槳軸等）；

QT600-3——用於結構複雜的凸輪軸及曲軸等。

軸上零件的軸向定位和固定

軸上零件的定位是為了保證傳動件在軸上有準確的安裝位置；固定則是為了保證軸上零件在運轉中保持原位置不變。

1、軸肩定位——結構簡單，定位可靠，可承受較大的軸向力。如齒輪、帶輪、聯軸器、軸承等的軸向定位。

要求：r應小於零件上的外圓半徑R或倒角C；

軸肩高a=R+（0。5~2）mm或a=C+（0。5~2）mm；

軸環寬b≈1。4a

2、圓螺母固定——定位可靠，裝拆方便，可承受較大的軸向力，但切制螺紋會使軸的疲勞強度下降。其需要放鬆措施，如使用雙螺母或止動墊圈。當零件間距離較大時，亦可用圓螺母代替套筒以減少結構重量。

3、彈性擋圈（軸用卡簧）——結構簡單、緊湊，可靠性差，只能承受很小的軸向力，常用於軸承的定位固定。

4、軸端壓板——可承受劇烈振動和衝擊。用於軸端零件的固定。

5、緊定螺釘（幾米螺絲）——適用於軸向力很小和轉速低的場合。同時起軸向和周向固定。

6、套筒/軸環——適用於軸上間距較小兩零件間的定位和固定，軸上不需要開槽、鑽孔。可將零件的軸向力不經軸而直接傳到軸承上，使用間隙配合。軸的轉速很高或兩零件相距太遠不適合使用。

軸上零件的周向固定

為了傳遞運動和轉矩，防止軸上零件與軸作相對轉動，軸和軸上零件必須可靠地沿周向固定（聯接）。

1、鍵聯接——平鍵對中性好，可用於較高精度、高轉速及衝擊或變載荷作用的場合；楔形鍵不適於要求嚴格對中、有衝擊載荷及高速回轉的場合，但能承受單向軸向力（平鍵不能承受軸向力）；

2、花鍵——承載能力高，對中性和導向性好，但製造困難，成本高；

3、成形聯接——非圓截面，可承受大載荷，對中性好，但製造困難；

4、彈性環聯接（脹套）——對中性好，壓緊力可以調整，多次拆卸仍能保持良好的配合性質，但結構複雜。

5、銷釘——結構簡單，用於受力不大的場合，同時起軸向和周向定位和固定。

6、過盈配合——結構簡單，對中性好，不用鍵可承受中小轉矩，不適合經常拆卸。

軸的結構設計應滿足以下條件：

（1）定位和固定要求——軸和裝在軸上的零件要有準確而可靠的工作位置；

（2）工藝性要求——軸要便於加工，有良好的加工和裝配工藝性，軸上的零件應便於裝拆和調整；

（3）強度和剛度要求——軸上零件佈置合理，受力合理，儘量減少應力集中，提高軸的強度和剛度。

軸的設計要點：

1、軸截面尺寸突變會造成應力集中，所以對階梯軸相鄰軸段直徑不宜相差太大，在軸徑變化處的過渡圓角半徑不宜過小。

2、儘量避免在軸上開橫孔、凹槽和加工螺紋，它們會大大降低軸的疲勞強度；

3、為減小輪轂的軸壓配合引起的應力集中，可開減載槽（洩荷槽）；

4、提高軸的表面質量，降低表面粗糙度，對軸表面採用碾壓、噴丸和表面熱處理等強化方法，均可顯著提高軸的疲勞強度；

5、當某一軸段需車制螺紋或磨削加工時，應留有螺紋退刀槽或砂輪越程槽；

6、軸上所有鍵槽應沿軸的同一母線佈置；

7、為了便於軸上零件的裝配和去除毛刺，軸及軸肩端部一般均製出45°的倒角。

8、定位軸承的軸肩高度應小於軸承內圈厚度；

9、用套筒、螺母和軸端擋圈作軸向固定時，軸上零件的軸段長度應比零件的輪轂長度短2-3mm，以保證壓緊零件，防止串動。

軸的最小軸徑估算：

一般情況下軸徑由與之相配零件的輪轂或軸承內孔確定。

設計時我們可按以下公式估算最小軸徑值：

按表中給的A值算，得一個最小軸徑範圍，往大圓整，軸上有鍵槽需加大直徑，單鍵增大3%，雙鍵槽增大7%。