轴的失效形式：主要有因疲劳强度不足而产生的疲劳簖裂、因静强度不足而产生的塑性变形或脆性簖裂、磨损、超过允许范围的变形和振动等。对受力大的细长轴（如蜗杆轴）和对刚度要求高的轴，还要进行刚度计算。
轴的设计应满足如下准则：
（1）根据轴的工作条件、生产批量和经济性原则，选取适合的材料、毛坯形式及热处理方法。
（2）根据轴的受力情况、轴上零件的安装位置、配合尺寸及***方式、轴的加工方法等具体要求，确定轴的合理结构形状及尺寸，即进行轴的结构设计。

（3）轴的强度计算或校核。对受力大的细长轴（如蜗杆轴）和对刚度要求高的轴，还要进行刚度计算。在对高速工作下的轴，因有共振***，故应进行振动稳定性计算。

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轴的表面粗糙度对疲劳强度有很大的影响。疲劳裂纹常常发生在表面粗糙的地方。为提高轴的疲劳强度，可采用表面强化处理。如碾压、喷丸、氮化、渗碳、淬火等方法，可显著提高轴的承载能力。

轴的设计步骤为：

（1）根据机械传动方案和整体布局，拟订轴上零件的布置方案和装配方案；

（2）选择轴的材料；

（3）初步估算轴的直径；

（4）轴的结构设计；

（5）轴的强度（必要时进行刚度）计算，并结合有关影响因素修改设计；

（6）完成轴的零件工作图；

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花键轴：花键轴是机械传动一种，和平键、半圆键、斜键作用一样，都是传递机械扭矩的，在轴的外表有纵向的键槽，套在轴上的旋转件也有对应的键槽，可保持跟轴同步旋转。在旋转的同时，有的还可以在轴上作纵向滑动，如变速箱换档齿轮等。

花键轴分矩形花键轴和渐线花键轴两大种类,花键轴中的矩形花键轴应用广泛,而渐开线花键轴用于载荷较大，定心精度要求高，以及尺寸较大的链接。矩形花键轴通常应用于飞机、汽车、拖拉机、机床制造业、农业机械及一般机械传动等装置。