矩形花键轴应用广泛，如飞机、汽车、拖拉机、机床制造业、农业机械及一般机械传动装置等。
其特点：多齿工作，承载能力高，对中性好，导向性好，齿根较浅，应力集中小，轴与毂强度削弱小，加工方便，能用磨削方法获得较高的精度。若不用成形铣刀，也可用两把盘铣刀同时铣削一个齿的两侧,逐齿铣好后再用一把盘铣刀对底径稍作修整。标准中有两个系列（轻系列和中系列）。
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轴结构的工艺性
所谓轴的结构的工艺性，是指轴的结构应尽量简单，有良好的加工和装配工艺性，以利减少劳动量，提高劳动生产率及减少应力集中，提高轴的疲劳强度。
1． 设计合理的结构，利于加工和装配
（1）为减少加工时换刀时间及装夹工件时间，同根轴上所有圆角半径、倒角尺寸、退刀槽宽度应尽可能统一；当轴上有两个以上键槽时，应置于轴的同一条母线上，以便一次装夹后就能加工。
（2）轴上的某轴段需磨削时，应留有砂轮的越程槽；需切制螺纹时，应留有退刀槽。
（3）为去掉毛刺，利于装配，轴端应倒角。
(4)当采用过盈配合联结时，配合轴段的零件装入端，常加工成导向锥面。若还附加键联结，则键槽的长度应延长到锥面处，便于轮毂上键槽与键对中。
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轴结构的设计步骤
轴的结构设计须在经过初步强度计算，已知轴的直径以及轴上零件尺寸（主要是毂孔直径及宽度）后才进行。其主要步骤为：
1．确定轴上零件装配方案：轴的结构与轴上零件的位置及从轴的哪一端装配有关。如图所示，
2．确定轴上零件***方式：根据具体工作情况，对轴上零件的轴向和周向的***方式进行选择。轴向***通常是轴肩或轴环与套筒、螺母、挡圈等组合使用，周向***多采用平键、花键或过盈配合联结。
3．确定各轴段直径：轴的结构设计是在初步估算轴径的基础上进行的，为了零件在轴上***的需要，通常轴设计为阶梯轴。根据作用的不同，轴的轴肩可分为***轴肩和工艺轴肩（为装配方便而设），***轴肩的高度值有一定的要求；工艺轴肩的高度值则较小，无特别要求。所以直径的确定是在强度计算基础上，根据轴向***的要求，定出各轴段的终直径。用于支承作回转运动或摆动的零件来实现其回转或摆动，使其有确定的工作位置。
4．确定各轴段长度：主要根据轴上配合零件毂孔长度、位置、轴承宽度、轴承端盖的厚度等因素确定。
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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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