主轴悬伸量与前端轴颈之比可按下表.选择表.主轴悬伸量与前端轴颈之比机床和主轴的类型通用和精密机床，自动车床和短主轴端铣床，用滚动轴承和支架中等长度和较长主轴端的车床和铣床，悬伸较长的精密镗床和内圆磨床孔加工机床应用加工细长孔的机床，由加工技术决定，需要有长的悬伸刀杆或主轴可移动，因切削较长而不适用于有高精度要求的机床.取主轴合理跨距的选择在具体设计时，常常由于结构上的限制，实际跨距最佳合理跨距。

这样就造成主轴组件的刚度损失。

在设计中般认为时，刚度损失不大左右。

应该认为在合理范围之内，称之为合理跨距，合理跨距是个区域。

提高主轴强度的措施轴和轴上零件的结构工艺及轴上零件的安装布置等对轴的强度有很大的影响，所以应在这些方面进行考虑，以利提高轴的承载的能力，减小轴的尺寸和机器的质量，降低制造成本。

合理布置轴上零件以减小轴的载荷。

为了减小轴所承受的弯矩，传动件应尽量靠近轴承，并尽可能不采用悬臂的支承形式，力求缩短支承跨距及悬臂长度。

通常轴是在变应力条件下工作的，轴的截面尺寸发生突变处产生应力集中，轴的疲劳破坏也常常发生在此处。

轴肩要采用较大的减小应力集中选择合适的配合关系可在轮毂或轴上开减载槽切制螺纹处的应力集中较大，应避免在轴上受载较大的区段切制螺纹。

改进轴的表面质量提高轴的疲劳强度。

轴的表面愈粗糙，疲劳强度愈低。

因此，应合理减小轴的表面及圆角处的，提高轴的疲劳强度。

表面强化处理的方法有表面高频淬火表面渗碳氮化碾压喷丸等强化处理。

轴的结构工艺性轴的结构工艺性指轴的结构形式应便于加工和装配轴上的零件，生产率高，成本低。

般说，轴的结构越简单，工艺性越好。

因此，在满足使用要求的前提下，轴的结构形式应尽量简单。

为了便于装配零件并去掉毛刺，轴端应制出的倒角需要磨削加工的轴段，应留有砂轮越程槽需要切制螺纹的轴段，应留有退刀槽。

为了减少加工刀具种类和提高劳动生产率，轴上直径相近处的圆角倒角键槽宽度砂轮越程槽宽度和退刀槽宽度等应尽量采用相同的尺寸。

主轴结构设计如下图图.主轴结构示意图.主轴强度的校核常见轴材料见表.所示。

表.常见轴材料轴的材料按扭转强度进行计算下面这种方法只是按轴所承受的扭矩来计算轴的强度如果还承受有不大的弯矩时，则用降低许用扭转切应力的方法予以考虑。

在作轴的结构设计时通常用这种方法初步估算轴径。

对于不大重要的轴，也可作为计算结果。

轴的扭转强度条件为扭转切应力，单位轴所受的扭矩，单位为轴的抗扭截面系数，单位为轴的转速，单位为轴传递的功率，单位为计算截面处轴的直径，单位为许用扭转切应力，单位为由上式可的直径式中对于空心轴应当指出，当轴截面上开有键槽时，应增大轴径以考虑键槽对轴的强度的削弱。

对于直径的轴，有个键槽时，轴径应增大。

对于直径的轴，有个键槽时，轴径应增大有两个键槽时，应增大。

然后将轴径圆整为标准直径。

应当注意，这样求出的直径，只能作为承受扭矩作用的轴段的最小直径。

强度校核计算轴的精确计算主要是轴的强度和刚度校核计算，且在满足轴的强度和刚度要求，必要时还应进行轴的振动稳定性计算。

进行轴的强度校核计算时，应根据轴的具体受载及应力情况，采取相应的计算方法，并恰当地选用许用应力。

铣床机械主轴既承受弯矩又承受扭矩，应按弯扭合成强度条件进行计算，需要时还应按疲劳强度进行精确校核计算。

.按扭转强度条件进行校核计算。

式中扭转切应力，单位。

轴所受的扭矩，单位为。

计算截面处轴的直径，单位为。

许用扭转切应力，单位为。

轴的抗扭截面系数，单位为。

由机械设计手册表查得为由机械设计课程设计手册表可查得。

将以上各值代入式得按弯扭合成强度计算过轴的结构设计，轴上零件的位置，外载荷和支反力的作用位置都已确定，算出轴上载荷。

由金属切削手册表得表.参数表项目参数数值出处金属切削手册表表.齿表.表由金属切削机床夹具设计手册表得查手册表逆铣时得所以，求出支反力已知联立解得刚度校核计算轴在载荷作用下，将产生弯曲或扭转变形。

若变形量超过了允许的限度，就会影响轴上零件的正常工作，甚至会丧失机器应有的工作性能。

对于制造产品的铣床主轴来说刚度是关键。

由误差复映原理可知，刚度较差的机床造出的产品，根本就谈不上精度。

因此，本次设计的主轴必须校核刚度。

轴的弯曲刚度以挠度和偏转角来度量的扭转刚度以扭转角来度量。

主要任务是计算主轴在受载时的变形量，并控制其在允许范围内。

刚度校核计算阶梯轴的刚度条件扭矩，单位为剪切弹性模量，单位为，对于各种钢材，极惯性矩，单位为阶梯轴受扭矩的长度，单位为阶梯轴受扭矩轴段数阶梯轴第段上的扭矩长度惯性矩由机械设计查得，显然，。

故满足刚度条件。

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