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     開始設計軸時，通常還不知道軸上零件的位置及支點情況，無法確定軸的受力情況，只有待軸的結構設計基本完成后，才能對軸進行受力分析及強度計算。因此，一般在進行軸的結構設計前先按純扭轉受力情況對軸的直徑進行估算。
    設軸在轉矩T的作用下，產生剪應力τ。對于圓截面的實心軸，其抗扭強度條件為

    由上式求出的直徑值，需圓整成標準直徑，并作為軸的最小直徑。如軸上有一個鍵槽，可將值增大3%—5%，如有兩個鍵槽可增大7%—10%。

 軸的彎扭合成強度計算

    完成軸的結構設計后，作用在軸上外載荷的大小、方向、作用點、載荷種類及支點反力等就已確定，可按彎扭合成的理論進行軸危險截面的強度校核。

    進行強度計算時通常把軸當作置于鉸鏈支座上的梁，作用于軸上零件的力作為集中力，其作用點取為零件輪轂寬度的中點上。具體的計算步驟如下：

1）畫出軸的空間力系圖。（分解為水平面分力和垂直面分力）

2）作出水平面上的彎矩圖和垂直面上的彎矩圖。

3）計算合成彎矩M。

4）作出轉矩圖T。

5）計算當量彎矩，繪出當量彎矩圖

6）校核危險截面的強度。根據當量彎矩圖找出危險截面，進行軸的強度校核，公式如上。