1.尽量避免轴的结构要素产生应力集中
如图11⁃26a所示，曲轴上的孔存在应力集中，“1”处内孔孔口应有一定角度的倒角，“2”处轴上的通孔应倒角或用滚珠碾压以减少应力集中。改为图11⁃26b所示结构则较为合理，即“1”处孔口加60°倒角，“2”处加45°倒角再倒圆。
图11⁃26 减少曲轴上应力集中的结构
通孔上应倒角或用滚珠碾压以减少应力集中。
如图11⁃27a所示，轴上的通孔没有倒角或用滚珠碾压，易产生应力集中。应改为图11⁃27b所示结构，即通孔加倒角或用滚珠碾压以减少应力集中。
图11⁃27 减少轴上应力集中的结构
轴的倒圆半径应小于与之配合的轴承的倒圆半径，以保证轴向定位和配合紧凑。
如图11⁃28a所示，轴的倒圆半径大于与之配合的轴承的倒圆半径，难以保证轴向定位和配合紧凑。应改为图11⁃28b所示结构，即让轴的倒圆半径小于轴承的倒圆半径。
如图11⁃29a所示，轴上的盲孔处应力比较集中，易造成旋转的不平衡。若将其改为图11⁃29b所示结构，即把盲孔改为通孔，则应力集中减小，轴强度增大。
图11⁃28 保证轴上定位和配合的结构
图11⁃29 轴上孔的结构
曲轴在发动机里高速运转时，要承受很大的交变载荷，并且其自身的重量也会增大旋转的惯性力，所以设计时要尽量降低其重量。
如图11⁃30a所示，实心曲轴自身的重量会加大旋转惯性力，使曲轴在曲柄与曲轴的两侧连接处产生严重的应力集中，对承受交变载荷的曲轴极为不利。若改为图11⁃30b所示结构，即将曲轴做成空心轴，减轻了自身重量并减小了旋转惯性力，解除了曲柄与曲轴两侧连接处的应力集中。这种结构不但可使原应力集中区的应力分布均匀，使圆角过渡部分的应力平坦，而且有利于消除后续热处理所引发的残留应力。
图11⁃30 发电机曲轴的结构
2.键槽底部应倒角以减小应力集中(https://www.xing528.com)
如图11⁃31中“错误”处所示，键槽的底部未倒圆或倒角，应力较集中，轴强度低。而改为图11⁃31中“正确”处所示结构，键槽底部倒圆，可以减小此处应力集中，增大轴的强度。
图11⁃31 键槽底部应倒角以减小应力集中
3.花键轴与锥度轴的过渡应加退刀圆槽
如图11⁃32a所示，花键轴与锥度轴的过渡处没有加工退刀圆槽，此处的应力较集中。应改为图11⁃32b所示结构，加退刀圆槽后可有效地减小此处的应力集中，增大轴的强度。
图11⁃32 花键轴与锥度轴的过渡结构
4.键槽应避开应力集中区一定距离
键槽底部与轴肩的距离主要用来保证安装在轴上的零件有足够的空间定位，因此只要有足够长的键槽就可以。若键槽太长会削弱轴的强度，造成轴的扭转断裂。
如图11⁃33a所示，键槽底部位置过于接近轴肩，削弱了轴的整体力学性能，因此键槽没必要这样长。键连接中，平键具有足够承受扭转力矩的长度就足够了，不必要太长，而且键槽太长会使应力更加集中于键槽底部和轴肩部位，造成轴的早期疲劳断裂。
若将其改为图11⁃33b所示结构，即键槽底部与轴肩相距一定的距离，这样不仅键槽有足够的长度传递转矩，也不会在键槽底部和轴肩处产生较大的应力集中，避免了轴的疲劳损坏。
图11⁃33 轴上键槽应避开应力集中区（1）
如图11⁃34a所示，键槽开在了过渡区，导致此处应力过于集中，轴的强度降低。应将其改为图11⁃34b所示结构，即使轴上键槽与倒圆处保持一段距离，以降低此处的应力集中，增加轴的强度。
图11⁃34 轴上键槽应避开应力集中区（2）
如图11⁃35中“错误”处所示，减速箱中用来固定旋转嵌装件的键槽靠近轴的阶梯部位，因阶梯部位是轴的应力集中区，键槽也是应力集中区，两者靠近容易损伤轴。为了不使这两个应力集中区重合，应让键槽稍微远离阶梯部位，如图11⁃35中“正确”处所示。
图11⁃35 轴上键槽应避开应力集中区（3）
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
