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軸結構的設計步驟

軸的結構設計須在經過初步強度計算，已知軸的直徑以及軸上零件尺寸（主要是轂孔直徑及寬度）后才進行。其主要步驟為：

1．確定軸上零件裝配方案：軸的結構與軸上零件的位置及從軸的哪一端裝配有關。如圖所示，

2．確定軸上零件定位方式：根據具體工作情況，對軸上零件的軸向和周向的定位方式進行選擇。軸向定位通常是軸肩或軸環與套筒、螺母、擋圈等組合使用，周向定位多采用平鍵、花鍵或過盈配合聯結。

3．確定各軸段直徑：軸的結構設計是在初步估算軸徑的基礎上進行的，為了零件在軸上定位的需要，通常軸設計為階梯軸。在實際操作中，如果想調整砂輪休整器回轉中心與工件中心線完全重合是非常困難的，但通過生產實踐，發現采用減小砂輪圓弧半徑的方法比較實用，使用本方法加工，再通過簡易的檢測手段，基本上不會出現花鍵軸裝不進花鍵孔的情況。根據作用的不同，軸的軸肩可分為定位軸肩和工藝軸肩（為裝配方便而設），定位軸肩的高度值有一定的要求；工藝軸肩的高度值則較小，無特別要求。所以直徑的確定是在強度計算基礎上，根據軸向定位的要求，定出各軸段的終直徑。

4．確定各軸段長度：主要根據軸上配合零件轂孔長度、位置、軸承寬度、軸承端蓋的厚度等因素確定。

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由于結構形式和制造工藝的不同，與平鍵聯接比較，花鍵聯接在強度、工藝和使用方面有下列特點：齒數較多，總接觸面積較大，因而可承受較大的載荷； 軸上零件與軸的對中性好，這對高速及機器很重要； 
導向性好，這對動聯接很重要； 
可用磨削的方法提高加工精度及聯接質量； 

制造工藝較復雜，有時需要專門設備，成本較高。具體的滾珠花鍵副運動合成如下：當花鍵套利用其中的鋼球在經過精密磨削的花鍵軸上來回做直線運動時，花鍵套和花鍵軸可以一起進行旋轉運動實現傳遞扭矩的功能。 

矩形花鍵 
 按齒高的不同，矩形花鍵的齒形尺寸在標準中規定兩個系列，即輕系列和中系列。輕系列的承載能力較低，多用于靜聯接或輕載聯接；中系列用于中等載荷。花鍵軸是具有較緊湊的結構，能夠傳遞超額的載荷及動力，并具有較長的壽命。

 矩形花鍵的定心方式為小徑定心，即外花鍵和內花鍵的小徑為配合面。其特點是定心精度高，定心的穩定性好，能用磨削的方法消除熱處理引起的變形。矩形花鍵聯接是應用為廣泛的花鍵聯接。 應用廣泛。如航空發動機、汽車、燃氣輪機、機床、工程機械、拖拉機、農業機械及一般機械傳動裝置等等。 

花鍵軸的技術要求

（1）花鍵軸的各鍵應等分于工件圓周。

（2）花鍵的鍵側要對稱且平行于工件軸心線。

（3）花鍵的鍵寬、大徑及小徑尺寸應符合圖樣規定的尺寸精度要求。

（4）各加工表面，應符合圖樣規定的表面粗糙要求。

花鍵軸都取決于其具有以下幾個方面的優良特性：傳動、定位精度高、傳動可逆性、使用壽命長、同步性能好、價格優、交貨期快。

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