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轴的结构[[设计]]是确定轴的合理外形和全部结构尺寸，为轴设计的重要步骤。它由轴上安装零件类型、尺寸及其位置、零件的固定方式，载荷的性质、方向、大小及分布情况，轴承的类型与尺寸，轴的毛坯、制造和装配[[工艺]]、安装及[[运输]]，对轴的变形等因素有关 <ref>[https://t.cj.sina.com.cn/articles/view/5970750169/163e26ad900100861v?cre=tianyi 行家须知一般轴类零件加工设计原则都是什么]， 新浪网，2018-3-28 </ref> 。设计者可根据轴的具体要求进行设计，必要时可做几个方案进行比较，以便选出设计方案，以下是一般轴结构设计原则：1、节约[[材料]]，减轻[[重量]]，尽量采用等强度外形尺寸或大的截面系数的截面形状；2、易于轴上零件精确定位、稳固、装配、拆卸和调整；3、采用各种减少应力集中和提高强度的结构措施；4、便于加工制造和保证精度。  

轴的扭转刚度校核是计算的轴的工作时扭转变形量，是用每米轴长的扭角 度量的。轴的扭转变形要影响机器的性能和工作精度，如[[内燃机]][[凸轮轴]]的扭转角过大，会影响气门的正确启闭[[时间]]；龙门式[[起重机]]运动机构传动轴的扭转角会影响驱动轮的同步性 <ref>[https://www.doc88.com/p-5899907897890.html 维修轴为何选择索雷碳纳米聚合物材料]，道客巴巴，2019-07-31</ref> ；对有发生扭转振动危险的轴以及操纵系统中的轴，都需要有较大的扭转刚度。