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　　三、基于疲劳强度的安全系数约束
　　按当量弯矩计算轴的强度中没有考虑轴的应力集中、轴径尺寸和表面品质等因素对轴的疲劳强度的影响，因此，对于重要的轴，还需要进行轴危险截面处的疲劳安全系数的精确计算，评定轴的安全裕度。即建立轴在危险截面的安全系数的约束条件。
　　安全系数的约束条件为：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　(7-6)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　(7-7)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (7-8)
　　式中：为计算安全系数；
　　　　　[]为最小许用安全系数，见表7-4；
　　　　　、分别为受弯矩和转矩作用时的安全系数；
　　　　　、为对称循环应力时材料试件的弯曲和扭转疲劳极限，见表7-1；
　　　　　、为弯曲和扭转时的有效应力集中系数，见附表7-1～3；
　　　　　为弯曲和扭转时的表面质量系数，见附表7-5～7；
　　　　　、为弯曲和扭转时的绝对尺寸系数，见附表7-4；
　　　　　、为弯曲和扭转时平均应力折合应力幅的等效系数，见表7-1；
　　　　　、为弯曲和扭转的应力幅；
　　　　　、为弯曲和扭转平均应力。

表7-4　疲劳强度的最小许用安全系数

条件	[S]
载荷可精确计算，材质均匀，材料性能精确可靠	1.3～1.5
计算精度较低，材质不够均匀	1.5～1.8
计算精度很低，材质很不均匀，或尺寸很大的轴(d>200mm)	1.8～2.5

　　注：
　　1、对于转轴或转动心轴，弯曲应力按对称循环变化，故，＝0；
　　2、对于固定心轴或载荷随轴一起转动的转动心轴，考虑到载荷波动的实际情况，弯曲应力可作为脉动循环变化考虑，即＝＝；
　　3、若转矩变化的规律难以确定，一般而言，对单方向转动的转轴，常视扭剪应力按脉动循环变化，即＝＝；若轴经常正反转，则应按对称循环处理，即＝，＝0。

　　当式(7-6)不能满足时，则说明轴的疲劳强度不足，需采取相应措施予以改进。如改进轴的结构以降低应力集中；采用热处理、表面强化处理等工艺措施提高强度；加大轴的直径；或改用较好材料等。

　　四、基于静强度的安全系数约束
　　对于应力循环严重不对称或短时过载严重的轴，在尖峰载荷作用下，可能产生塑性变形，为了防止在疲劳破坏前发生大的塑性变形，还应按尖峰载荷校核轴的静强度安全系数。其约束条件为：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 (7-9)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (7-10)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 　　(7-11)
　　式中：为静强度计算安全系数，见表7-5；
　　　　　、为受弯矩和转矩作用时的静强度安全系数；
　　　　　[]为静强度最小许用安全系数，见表7-5；
　　　　　、为材料抗弯、抗扭屈服极限；
　　　　　、为尖峰载荷所产生的最大弯曲、扭剪应力。

表7-5　静强度的最小许用安全系数[]

/	0.45～0.55	0.55～0.70	0.70～0.90	铸造轴
[]	1.2～1.5	1.4～1.8	1.7～2.2	1.6～2.5