第15章轴

第15章轴一、选择填空：1．工作时只承受弯矩，不传递转矩的轴，称为，自行车的前轴是。A心轴B转轴C传动轴D曲轴2．工作时同时承受弯矩和传递转矩的轴，称为，自行车的中轴是。A心轴B转轴C传动轴3．转轴设计中在初估轴径时，轴的直径是按来初步确定的A弯曲强度B扭转强度C弯扭组合强度D轴段上零件的孔径4．轴的常用材料主要是。A铸铁B球墨铸铁C碳钢D合金钢5．对轴进行表面强化处理，可以提高轴的。A疲劳强度B静强度C刚度D耐冲击性能6．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7．增大轴在截面变化处的过度圆角半径，可以。A使零件的轴向定位比较可靠B降低应力集中，提高轴的疲劳强度C使轴加工方便8．为了使零件能靠紧轴肩而得到准确可靠的定位，轴肩处的过渡圆角半径r必须与之相匹配的零件毂孔端部的圆角半径R或倒角尺寸C。A小于B大于C等于D小于等于E大于等于9．为了减少装夹工件的时间，同一轴上不同轴段处的键槽应布置在轴的。A同一母线上B相隔180°的不同母线上C相隔90°的不同母线上10．为了使齿轮、轴承等有配合要求的零件装拆方便，并减少配合表面的擦伤，在配合轴段前应采用的轴径。A较大B较小C相等11．计算轴的当量弯矩2)(TMMe时，引入是为了消除M与T产生应力。A．方向不同的差异B．位置不同的差异C．循环特性不同的差异D．类型不同的差异二、判断题：1．工作时同时承受弯矩和传递转矩的轴，称为传动轴。（）2．将轴的材料由碳钢改为合金钢，可以显著提高轴的刚度。（）3．滚动轴承的定位轴肩高度必须低于轴承内圈端面的高度，以便拆卸轴承。（）4．套筒定位可用于承受较大的轴向力，也可用于轴的转速较高时。（）5．为了保证轴向定位可靠，与齿轮等零件相配合部分的轴段长度应与轮毂长度相等。（）6．当轴与轮毂为过盈配合时，则配合轮毂中心处产生较大的应力集中。（）7．安装标准件部位的轴径，应尽量采用相应的标准值及所选配合的公差。（）8．为了减小轴所承受的弯矩，传动件应尽量靠近轴承，并力求缩短支撑跨距及悬臂长度。（）三、填空题：1.轴按承受载荷情况的不同，分为、、。2.轴设计的主要内容包括和。3.轴的材料应用最广泛的是。在传递大动力，并要求减小尺寸和质量，以及处于高温和低温条件下工作的轴，常采用。4．当轴与轮毂为过盈配合时，则处产生较大的应力集中。为了减小应力集中，可采用轮毂上或轴上开，或者方法。5．需要切制螺纹的轴段，应留有。需要磨削加工的轴段，应留有。6．为了保证轴向定位可靠，与齿轮和联轴器等零件相配合部分的轴段长度应比轮毂长度短。四、简答题1．心轴、传动轴和转轴是如何分类的？试各举一实例。2．一般情况下轴的设计为什么分三步进行？每一步解决什么问题？轴的设计特点是什么？3．在轴的设计中为什么要初算轴径？有哪些方法？4．轴的结构设计考虑哪几方面问题？五、轴系结构改错题1．如图所示为下置式蜗杆减速器中蜗轮与轴及轴承的组合结构。蜗轮用油润滑，轴承用脂润滑。试指出该图中（标号处）的错误和不合理之处，并简要说明原因（不要求在图上改正）。2．指出如图所示结构中（标号处）的错误和不合理之处，并简要说明原因（不要求改正）。3．指出下列结构图中标序号处的错误结构。4．指出下列结构图中标序号处的错误结构。213475698111012第15章轴（参考答案）一、选择题：1A、A2B，B3B4C5A6C7B8A9A10B11C二、判断题：1×2×3√4×5×6×7×8√三、填空题：1心轴，传动轴，转轴2轴的结构设计，轴的工作能力计算3碳钢，合金钢4配合边缘，轮毂上或轴上开减载槽，加大配合部分的直径5退刀槽，砂轮越程槽62～3mm四、简答题1．心轴、传动轴和转轴是如何分类的？试各举一实例。答：根据轴的承载情况不同可分为心轴、传动轴和转轴三大类。转轴既传递转矩又承受弯矩，如自行车的中轴；传动轴只传递转矩而不承受弯矩或承受弯矩很小，如汽车变速箱与后桥间的轴；心轴则承受弯矩而不传递转矩，如火车车辆的轴、自行车的前轴。2．一般情况下轴的设计为什么分三步进行？每一步解决什么问题？轴的设计特点是什么？答：转轴在工作中既受弯矩又受转矩，心轴和传动轴可看作转轴的特例。如果知道了转轴所受的转矩和弯矩就可算出轴的各段尺寸。但一般在开始计算时并不知道轴的形状和尺寸，无法确定轴的跨矩和力的作用点，也就无法求出弯矩。为了解决这个问题，轴的设计分三步进行：第一，初定轴径；第二，结构设计，画草图，确定轴的尺寸，得到轴的跨矩和力的作用点；第三，计算弯矩，进行校核计算。如不满足要求，则应修改初定轴径，重复第二、三步，直到满足设计要求。转轴的设计特点就是在设计过程中，结构设计和设计计算交叉进行。3．在轴的设计中为什么要初算轴径？有哪些方法？答：初算轴径是轴设计的第一步，也是轴结构设计的依据。初算轴径的方法有：类比法、经验公式计算法和按扭转强度计算法。4．轴的结构设计考虑哪几方面问题？答：（1）应考虑制造安装的要求，轴应便于加工，轴上零件应便于装配与拆卸；（2）应考虑定位固定的要求，轴承和轴上零件应有正确而可靠的工作位置；（3）轴的受力应合理，尽量减小应力集中。五、轴系结构改错题：1．解：（1）闷盖上毡圈多余；（2）两轴承端盖与箱体间应有调整垫片；（3）两轴端应有倒角；（4）两轴承滚动体应画十字中心线；（5）左轴承套改为挡油板；（6）与齿轮配合的轴颈长度应比轮毂长短1~2mm；（7）平键槽不应开到轴环上，应短一点；（8）右轴承左边一挡油板，轴环缩短；（9）右轴承右边轴径应小于轴承内径，相应的锥端轴径也要减小；（10）透盖与轴间应有间隙，且应有密封毡圈；（11）锥形轴端与半联轴器应有半圆键联接，半圆键槽应与蜗轮处平键槽在同一条线上；（12）锥形轴端长度应比半联轴器锥孔长短一点，还应有轴端挡圈固定半联轴器。2．解：（1）轴承端盖表面精加工面过大，工艺性不好。（2）无调整垫片，轴承游隙无法调整；（3）轴肩过高，左轴承无法拆卸；（4）键过长，套筒无法装上；（5）轴段过长，应小于轮毂宽度，齿轮轴向定位不可靠；（6）套筒直径过大，右轴承无法拆卸；（7）轴承装拆路线过长，轴承装拆不方便，应加一阶梯；（8）轴承端盖与轴之间动、静零件间应有空隙并加密封；（9）联轴器为转动件，不能用端盖作轴向固定，应用轴肩定位；（10）轴上两处键（齿轮与联轴器）不在同一母线上，加工工艺性不好；（11）动、静件接触，右轴端不应顶住轴端挡圈，应有一定轴向间隙；3．解：（1）动、静件接触，左轴端不应顶住端盖，应分开；（2）轴肩过大，左轴承拆不下；（3）轴段过长，齿轮固定不可靠；（4）键过长，套筒无法装上；（5）套筒直径过大，右轴承拆不下；（6）轴承装拆路线过长，应加一阶梯；（7）轴承端盖与轴之间动、静零件间应有空隙并密封；（8）轴上两处键不在同母线上，加工工艺性不好；（9）联轴器轮毂键槽未开通，键槽深度不够，减槽底面于键顶面坚硬有空隙。（10）轴的右端轴段过长，联轴器固定不可靠。（11）轴承端盖表面精加工面过大，工艺性不好。（12）无调整垫片，轴承游隙无法调整。4．解：（1）轴段过长；（2）键顶部不能与轮毂键槽底部接触；（3）轴承盖不应与轴接触；（4）没有密封圈；（5）安装轴承轴段过长；（6）没有调整（密封）垫片；（两侧）（7）轴承无法拆卸；（8）齿轮左侧固定不可靠；（9）齿轮周向没固定；（10）轴承无法拆卸；（11）轴端不应与轴承盖接触；（12）轴承座上应加工凸台。（两侧）