轴的承载能力分析
(1)基于扭转承载能力进行计算
①通过扭转承载能力初步确定轴的最小截面尺寸
对于同时承受扭矩和弯矩的旋转轴，在完成结构设计前，应首先确定轴的材料和热处理工艺，明确许用应力，并依据扭转承载能力初步估算轴的最小截面尺寸。但必须将轴的许用扭转剪应力进行适当折减，见表1，以平衡弯矩对轴产生的额外影响。其计算公式如下
式中：d——轴的截面直径，单位为毫米;
P——轴传递的功率，单位为千瓦;
N——轴的旋转速度，单位为转每分钟;
C——由轴的材料属性和载荷状况决定的系数，具体数值参见表1
公式计算得到的d值，通常作为轴最细部位的截面尺寸。
注：当轴上承受的弯矩小于传递的扭矩或仅承受扭矩时，C应采用较小值，反之则采用较大值。
②运用经验公式进行轴的截面尺寸估算
在常见的减速装置中，对于高速轴，若直接与电机相连，其最小截面尺寸应与电机输出轴的直径进行对比，两者差异不宜过大，同时需在所选联轴器允许的孔径范围内；即高速输入轴的最小截面尺寸可参照与其连接的电机轴的直径进行估算，d=(0.8~1.2)D；各级低速轴的最小截面尺寸可依据同级齿轮的中心距离进行估算，d=(0.3~0.4)a。
对于低速轴，最小截面尺寸应根据外伸段连接的联轴器孔径范围或其他零件轮毂的要求确定。
当该截面存在键槽时，应将计算结果增加3%~5%，经圆整后确定该轴的最小截面尺寸。
(2)基于弯扭组合承载能力进行计算
①弯扭组合承载能力条件
由于一般旋转轴的 承受对称循环变应力，而 的循环特性通常与 不同，需考虑两者循环特性差异的影响，对公式中的扭矩T乘以折合系数 ，对于较为重要的钢制轴，其承载能力条件为
这里对交变应力进行说明：
②按照弯扭组合承载能力计算轴截面尺寸的一般步骤：
A. 将外部载荷分解到水平面和垂直面内。计算垂直面支承反力Fv 和水平面支承反力 FH;
B. 绘制垂直面弯矩Mv图和水平面弯矩MH 图；
C. 绘制合成弯矩M图，
D. 绘制扭矩T图；
E. 弯扭组合Me，绘制当量弯矩 图，
F. 危险截面轴截面尺寸计算公式：
G. 对于存在键槽的截面，应将计算得到的轴截面尺寸增加4%左右。若计算得到的轴截面尺寸大于结构设计初步估算的轴截面尺寸，则表明结构设计中的轴承载能力不足，必须修改结构设计；若计算得到的轴截面尺寸小于结构设计的估算轴截面尺寸，且差异不是很大，一般就以结构设计的轴截面尺寸为准。
(3)轴承载能力计算时的注意事项
①对于外伸轴，由公式
求出的截面尺寸，为外伸段的最小截面尺寸；对于非外伸轴，计算时应采用较大的C值，估算的轴截面尺寸可作为安装齿轮处的截面尺寸。
②计算截面存在键槽时，应适当增加轴截面尺寸以补偿键槽对轴承载能力的削弱。
③在承载能力计算时，通常选择2到3个当量弯矩较大或截面尺寸较小的截面作为危险截面进行计算。若计算得到的轴截面尺寸大于结构设计初步估算的轴截面尺寸，则表明结构设计中的轴承载能力不足，必须修改结构设计或重新选择材料；若承载能力富裕较多，应综合考虑轴的刚度、结构要求以及轴承和键连接的工作能力决定是否修改；若计算得到的轴截面尺寸小于结构设计的估算轴截面尺寸，且差异不是很大，一般就以结构设计的轴截面尺寸为准。
④传动件的载荷可认为作用在其轮毂的中点；深沟球轴承的支反力可认为作用在轴承宽度的中点；角接触轴承和圆锥滚子轴承的支反力位置见（轴承的设计计算）角接触轴承的载荷作用中心，设计时查阅《机械设计手册》。