開始設(shè)計(jì)軸時(shí)，通常還不知道軸上零件的位置及支點(diǎn)情況，無(wú)法確定軸的受力情況，只有待軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本完成后，才能對(duì)軸進(jìn)行受力分析及強(qiáng)度計(jì)算。因此，一般在進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前先按純扭轉(zhuǎn)受力情況對(duì)軸的直徑進(jìn)行估算。
    設(shè)軸在轉(zhuǎn)矩T的作用下，產(chǎn)生剪應(yīng)力τ。對(duì)于圓截面的實(shí)心軸，其抗扭強(qiáng)度條件為

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

 軸的彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算

    完成軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，作用在軸上外載荷的大小、方向、作用點(diǎn)、載荷種類及支點(diǎn)反力等就已確定，可按彎扭合成的理論進(jìn)行軸危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度校核。

    進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算時(shí)通常把軸當(dāng)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(diǎn)取為零件輪轂寬度的中點(diǎn)上。具體的計(jì)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(jì)算合成彎矩M。

4）作出轉(zhuǎn)矩圖T。

5）計(jì)算當(dāng)量彎矩，繪出當(dāng)量彎矩圖

6）校核危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度。根據(jù)當(dāng)量彎矩圖找出危險(xiǎn)截面，進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核，公式如上。