一、轴的分类

根据载荷的特性分为三种：

心轴：只承受弯矩；

传动轴：只承受扭矩；

转轴：同时承受弯矩和转矩；

按轴的结构和形状分：

直轴、曲轴、光轴、阶梯轴、挠性轴。

二、轴的材料

碳素钢比合金钢便宜，对应力集中的敏感性低。 其综合性能可通过热处理提高，加工工艺好，故应用很为广泛。 对于通用轴，大多数使用碳含量为 0.25~0.5%的优质碳素钢，特别是45号钢。

合金钢具有比碳钢更好的机械性能和淬火性能，但对应力集中更敏感，价格也更贵；

多用于对强度和耐磨性有特殊要求的轴。  20Cr、20CrMnTi等低碳合金钢，经渗碳淬火处理后可提高耐磨性；  20CrMoV、38CrMoAl等合金钢具有良好的高温机械性能，常用于在高温、高速、重载条件下工作的轴。

球墨铸铁具有良好的吸振性和耐磨性，对应力集中的敏感性低，价格低廉。 轴是通过铸造制成的复杂形状。 例如：内燃机中的曲轴。对于形状复杂的轴，如曲轴、凸轮轴等，也采用球墨铸铁或高强度铸造材料铸造，容易获得所需的形状，并具有良好的吸振性能和良好的耐磨性， 对应力集中灵敏度也低。

三、轴的结构设计

合理的轴系结构必须满足以下基本要求：

1）轴和轴承在预期寿命内不会失效；

2）轴上零件在轴上的准确定位与固定，轴系在箱体上的固定可靠；

3）轴系结构具有良好的工艺性；

4）经济性好。

轴肩和轴环定位：

优点：方便可靠，无需附加零件，能承受的轴向力大；

缺点：会增加轴径，造成阶梯处应力集中，太多的步骤将不利于处理。

用途：此方法广泛用于各种轴上零件的定位。

注意事项：

为了保障零件与定位面紧密，轴上的过渡圆角半径应小于零件圆角半径或倒角，一般轴肩定位高度取（0.07～0.1）d，轴环宽度b = 1.4h。

套筒定位：

轴的结构简化，减少应力集中，结构简单，定位可靠。

多用于轴上零件间距离较小的场合。

螺母定位：

固定可靠，能承受较大的轴向力，可实现轴上零件的间隙调整。

弹性挡圈定位：

结构紧凑、简单，装拆方便，但受力小，轴上的切槽会引起应力集中，常用于轴承定位。

张紧套定位：

张紧套定位调试方便

紧定螺钉固定：

紧定螺钉多用于将零件固定在光轴上，也有周向固定的作用。 适用于轴力小、转速低的场合。

零件在轴上的周向定位：

运转时，为了传递转矩或避免与轴发生相对转动，零件必须周向固定在轴上。 轴上零件的周向定位方法主要有键连接（平键、半圆键、楔键等）、花键连接、弹性环连接、过盈配合连接、销连接、成型连接等。

平键制造简单，拆装方便。用于传递转矩大，对中性要求一般的场合。

花键承载能力高，定心性好，导向性好。 适用于传递转矩大，需要良好导向的场合。

销链接用于固定不重要、受力小，但同时需要在周向或轴向上固定的零件。

轴的轴向定位：

轴在机器中的位置由轴承定位。 轴工作时，要防止轴向移动，保障了轴承受热膨胀影响（不因热膨胀而卡死），轴承必须有适当的轴向固定措施。

1）双支撑单向固定（两端固定式）

这种方法是利用轴肩和端盖的挡肩将内外圈固定在一个方向上。 每个支撑只能限制一个方向的运动，两个支撑共同作用，防止轴的双向运动。

2）单支双向固定式（一端固定，一端游动）

对于工作温度较高的长轴，加热后伸长较大，宜采用一端固定另一端游动的支撑结构。