§7-2　轴的结构设计

　　轴的结构设计包括定出轴的合理外形和全部结构尺寸。
　　轴的结构主要取决于以下因素：
　　1、轴在机器中的安装位置及形式；
　　2、轴上安装零件的类型、尺寸、数量以及和轴联接的方法；
　　3、载荷的性质、大小、方向及分布情况；
　　4、轴的加工工艺等。
　　由于影响轴的结构的因素较多，且其结构形式又要随着具体情况的不同而异，所以轴没有标准的结构形式。设计时，必须针对不同情况进行具体的分析。

　　轴的结构应满足：
　　1、轴和装在轴上的零件要有准确的工作位置；
　　2、轴上的零件应便于装拆和调整；
　　3、轴应具有良好的制造工艺性等。

　　一、轴上零件的布置
　　轴上零件的合理布置可改善轴的受力状况，提高轴的强度和刚度。
　　1、改善轴上的弯矩分布
　　合理改进轴上零件的结构，可减少轴上载荷和改善其应力特征，提高轴的强度和刚度。图7-5所示的轮轴，如把轴毂配合面分为两段(图7-5b)，则可减少轴的弯矩，使载荷分布更趋合理。

图7-5　改善轴上弯矩分布

　　2、改善轴上的转矩分配
　　图7-6中轴上装有三个传动轮，如将输入轮1布置在轴的一端(图7-6a)，当只考虑轴受转矩时，输入转矩为T1＋T2，此时轴上受的最大转矩为T1＋T2。若将输入轮1布置在输出轮2和3之间时(图7-6b)，则轴上的最大转矩为T1。

图7-6　轴上零件的合理布置

　　3、改变应力状态
　　图7-7中a所示卷筒轴工作时，既受弯矩又受转矩作用，当卷筒的安装结构改为图7-7b时，卷筒轴则只受弯矩作用，且轴向结构更紧凑，因此改变了轴的应力状态。

图7-7　改变轴的应力状态

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