轴作业.docx

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轴作业

轴作业

姓名__________学号__________

一选择题

1.增大轴肩过渡处的圆角半径，其优点是。

A.使零件的周向定位比较可靠B.使轴的加工方便

C.使零件的轴向固定比较可靠D.降低应力集中，提高轴的疲劳强度

2.只承受弯矩的转动心轴，轴表面一固定点的弯曲应力是。

A.静应力B.脉动循环变应力

C.对称循环变应力D.非对称循环变应力

3.转轴弯曲应力

的应力循环特性为。

A.r=-1B.r=0C.r=+1D.-1

4.计算表明某钢制调质处理的轴刚度不够。

建议：

1）增加轴的径向尺寸;2）用合金钢代替碳钢；3）采用淬火处理；4）加大支承间的距离。

所列举的措施中有能达到提高轴的刚度的目的。

A.四种B.三种C.两种D.一种

5.为提高轴的疲劳强度，应优先采用的方法。

A.选择好的材料B.增大直径C.减小应力集中

6.一般二级齿轮减速器的中间轴是________。

A．传动轴B．固定心轴C．转动心轴D．转轴

7.采用表面强化如滚压、喷丸、碳氮共渗、渗氮、高频感应加热淬火等方法，可显著提高轴的。

A.静强度B.刚度C.疲劳强度D.耐冲击性能

8.已知轴的受载简图如图15-1所示，则其弯矩图应是。

图15-1图15-2

9.某轴的合成弯矩图和转矩图如图15-2所示。

设扭转切应力按对称循环变化，则最大当量弯矩是

。

A.224B.337C.450D.559

10.一般在齿轮减速器轴的设计中包括：

①强度校核②轴系结构设计③初估轴径

④受力分析并确定危险剖面⑤刚度计算。

正确的设计程序是。

A.①②③④⑤B.⑤④③②①

C.③②④①⑤D.③④①⑤②

11.用当量弯矩法计算轴的强度时，公式

中系数

是考虑。

A.计算公式不准确B.材料抗弯与抗扭的性能不同

C.载荷计算不精确D.转矩和弯矩的循环性质不同

12.轴的常用材料主要是。

A.铸铁B.球墨铸铁C.碳钢D.合金钢

13.在轴的设计中，采用轴环是。

A.作为轴加工时的定位面B.为了提高轴的刚度

C.使轴上零件获得轴向定位D.为了提高轴的强度

14.转轴的强度计算方法有三种，其中为精确计算。

A.按转矩计算B.按当量弯矩计算C.安全系数计算

15.增大轴在剖面过渡处的圆角半径，其目的是。

A.使零件的轴向定位比较可靠B.使轴的加工方便

C.使零件的轴向固定比较可靠D.降低应力集中，提高轴的疲劳强度

16.为了提高轴的强度，在以下措施中，是不合理的。

A.钢轴改为铸铁轴B.碳钢改为合金钢

C.轴表面硬化（渗碳）D.加大过渡圆角半径

17.为了提高轴的刚度，在以下措施中，是无效的。

A.加大阶梯轴各部分直径B.碳钢改为合金钢

C.改变轴承之间的距离D.改变轴上零件位置

18.在下述材料中不宜用作制造轴的材料的是。

A.45钢B.HT150C.40Cr

19.轴系结构中定位套筒与轴的配合，应选。

A.紧一些B.松一些

20.在轴的初步计算中，轴的直径是按　　　进行初步确定的。

A.弯曲强度B.扭转强度

C.轴段的长度D.轴段上零件的孔径

二填空题

1.如将轴类零件按受力方式分类，可将受　　作用的轴称为心轴，受　　作用的轴称为传动轴，受　　作用的轴称为转轴。

2.一般单向回转的转轴，考虑启动、停车及载荷不平衡的影响，其扭转切应力的性质按。

3.轴上零件的轴向定位和固定，常用的方法有，　　，　　和　　。

4.一般的轴都需有足够的　　，合理的　　和良好的　　，这就是轴设计的要求。

5.轴上零件的周向固定常用的方法有　　，　　，　和　　。

6.对大直径的轴的轴肩圆角处进行喷丸处理是为了降低材料对　　的敏感性。

7.轴上需车制螺纹的轴段应设　槽，需要磨削的轴段应设　槽。

8.当轴上的键槽多于一个时，应使各键槽位于；与滚动轴承相配的轴颈直径应符合　　直径标准。

9.按所受载荷的性质分类，车床的主轴是，自行车的前轴是，连接汽车变速箱与后桥以传递动力的轴是。

10.轴的结构常设计为阶梯形，主要是为了。

11.如图15-3所示起重机卷筒的（a）、（b）、（c）、（d）四种万案，试分析比较:

①方案是心轴，方案为转轴;

②从轴的应力看，方案受应力较小，

方案受应力较大;

③从制造装配工艺来看，方案较好;

④　　方案安装维护最方便。

图15-3

三简答题

1.自行车的前轴、中轴和后轴各属于哪类轴?

请说明理由。

答：

由于自行车的前轴和后轴需要克服轮对轴产生的滚动摩擦力矩很小，所受的转矩可以忽略，而弯矩是主要的载荷，所以应该是心轴。

前轴为不转动的心轴，而后轴为转动的心轴。

而自行车的中轴一方面需要克服车轮对地的摩擦力，从而驱动车轮转动，因此受转矩作用；同时，中轴还受有链轮对轴的作用力和踏脚力以及由此引起的弯矩，因此中轴应该是转轴。

2.为何大多数轴呈阶梯形?

答：

主要是为了便于零件在轴上的装拆和固定，同时也有利于节省材料、减轻重量、便于加工。

3.零件在轴上进行周向固定时，可采用哪些方法?

答：

可采用键连接、花键连接、销连接和过盈连接等方法。

.零件在轴上进行轴向固定时，可采用哪些方法?

答：

可采用轴肩、轴环、套筒、锁紧挡圈、弹性挡圈、轴端挡圈、圆螺母、锥形轴端等方法。

5.当量弯矩计算公式

中

的含义是什么?

答：

为考虑弯曲应力和扭剪应力的循环特性不同而引人的应力校正系数。

6.设计轴肩高度

和轴的圆角半径

时，应注意什么问题?

答：

为使轴上零件与轴肩端面靠紧，应保证轴的圆角半径

、轴肩高度

与零件毂孔倒角高度

或圆角半径

之间满足如下关系：

。

7.轴受载以后，如果产生了过大的弯曲变形或扭转变形，对轴的正常工作有什么影响?

举例说明之。

答：

轴受载以后，如果产生了过大的弯曲变形或扭转变形，将影响轴上零件的正常工作。

如安装齿轮的轴的弯曲变形，会使齿轮啮合发生偏载，滚动轴承支承的轴的弯曲变形，会使轴承的内外环相互倾斜，当超过允许值时，将使轴承寿命显著降低。

扭转变形过大，将影响机器的精度及旋转零件上载荷的分布均匀性，对轴的振动也有一定影响

8齿轮减速器中，为什么低速轴的直径要比高速轴的直径粗得多?

答：

低速轴传递的转矩

大。

9.如图15-4为轴上零件的两种布置方案，功率由齿轮A输入，齿轮1输出扭矩

，齿轮2输出扭矩

，且

>

，试比较两种布置方案各段轴所受的扭矩是否相同?

图15-4

答：

按答图1（a），

；按答图1（b），

。

答图1

10.图15-5为起重机卷筒轴的四种结构方案，试比较：

1）哪个方案的卷筒轴是心轴?

哪个是转轴?

2）从轴的应力分析，哪个方案轴较重?

哪个方案轴较轻?

3）从制造工艺看，哪个方案较好?

4）从安装维护方便看，哪个方案较好?

图15-5

答：

1）（a）、（b）、（c）是心轴，（d）是转轴；2）（b）、（d）较重，（a）、（c）较轻；3）（c）较好；4）（b）、（d）方便。

11.图15-6的带式运输机有两种传动方案，若工作情况相同，传递功率一样，试比较：

1）按方案（a）设计的单级减速器，如果改用方案（b），减速器的哪根轴的强度要重新核验?

为什么?

2）两方案中，电动机轴受力是否相同?

（方案（a）普通V带传动传动比

方案（b）开式齿轮传动传动比

。

）

图15-6

答：

1）方案（b）中一级大齿轮所在的轴2）若不计摩擦，应为相同。

12.在同样受载情况下，为什么轴上有键槽或有紧配合零件的阶梯轴，其最大直径要比等径光轴直径大?

答：

应力集中和表面质量，以及安装、定位的要求。

13.轴的强度计算公式

中，

的含意是什么?

其大小如何确定?

答：

是根据扭矩性质而定的折算系数：

对于不变的转矩，

当转矩脉动时，

当频繁正、反转时，

若转矩的变化规律不清楚，可按脉动处理

14.图15-7为某传动系统的两种布置方案，若传递功率和各传动件的参数及尺寸完全相同，减速器主动轴受力大小或方向有何不同?

按强度计算两轴的直径是否相同?

图15-7

答：

图15-7（a）减速器主动轴上受力均为一个方向；图15-10（b）减速器主动轴上受力方向相反。

按强度计算，图15-7（a）直径大。

四、计算题

1.有一台离心风机，由电动机直接带动，电动机轴传递功率为

轴的转速

，轴用45钢正火，

，

。

试按许用扭剪应力计算轴的直径。

解：

轴的材料为45正火，

，

，则由公式

考虑轴上有一键槽，直径加大5％，

，取

。

五、结构设计与轴系结构综合题

1.指出下列图15-8中各轴系结构设计的错误。

（a）（b）

图15-8

2.试指出图15-9所示圆柱齿轮轴系中的结构错误，并画出正确的结构图（齿轮油润滑，轴承脂润滑）。

图15-9

3.图15-10所示为小锥齿轮轴系部件结构图（小锥齿轮与轴一体，为齿轮轴）。

试改正图中不合理或错误的结构，并简述原因。

图15-10

4.指出图15-11所示圆锥齿轮减速器中输入轴系（即小圆锥齿轮轴）结构上的错误。

图15-11

　　5.图15-12所示的减速器输出轴，齿轮用油润滑，轴承用脂润滑。

指出其中的结构错误，并说明原因。

（指出5处即可）

图15-12

6.指出如图15-13、图15-14所示齿轮系结构中标号处的错误性质，轴承用油脂润滑。

图15-13

图15-14

7.如图15-15所示齿轮轴系结构图，已知轴承用脂润滑，试找出图15-27中设计上的错误，并加以改正。

图15-15

8.从轴系的定位、调整、配合及润滑等方面对图15-28蜗杆轴系结构进行分析，指出图15-28中所存在的错误。

图15-16