機(jī)械設(shè)計(jì)題庫(kù)軸

機(jī)械設(shè)計(jì)題庫(kù)軸機(jī)械設(shè)計(jì)題庫(kù)軸機(jī)械設(shè)計(jì)題庫(kù)軸軸一選擇題(1)增大軸肩過(guò)渡處的圓角半徑，其優(yōu)點(diǎn)是D。A.使部件的周向定位比較可靠B.使軸的加工方便C.使部件的軸向固定比較可靠D.降低應(yīng)力集中，提高軸的疲倦強(qiáng)度(2)只承受彎矩的轉(zhuǎn)動(dòng)心軸，軸表面一固定點(diǎn)的波折應(yīng)力是C。A.靜應(yīng)力B.脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力C.對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力D.非對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力(3)轉(zhuǎn)軸波折應(yīng)力b的應(yīng)力循環(huán)特點(diǎn)為A。A.r=-1B.r=0C.r=+1D.-1<r<+1(4)計(jì)算表示某鋼制調(diào)質(zhì)辦理的軸剛度不夠。建議：1)增加軸的徑向尺寸;2)用合金鋼代替碳鋼；3)采用淬火辦理；4)加大支承間的距離。所列舉的措施中有D能達(dá)到提高軸的剛度的目的。A.四種B.三種C.兩種D.一種(5)為提高軸的疲倦強(qiáng)度，應(yīng)優(yōu)先采用C的方法。A.選擇好的資料B.增大直徑C.減小應(yīng)力集中(6)當(dāng)軸上部件要求承受軸向力時(shí)，采用A來(lái)進(jìn)行軸向定位，所能承受的軸向力較大。A.圓螺母B.緊定螺釘C.彈性擋圈(7)工作時(shí)只承受彎矩，不傳達(dá)轉(zhuǎn)矩的軸，稱為A。A.心軸B.轉(zhuǎn)軸C.傳動(dòng)軸D.曲軸采用表面增強(qiáng)如滾壓、噴丸、碳氮共滲、滲氮、高頻感覺加熱淬火等方法，可顯然提高軸的。A.靜強(qiáng)度B.剛度C.疲倦強(qiáng)度D.耐沖擊性能(9)已知軸的受載簡(jiǎn)圖如圖15-1所示，則其彎矩圖應(yīng)是C。圖15-1圖15-21(10)某軸的合成彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖如圖15-2所示。設(shè)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力按對(duì)稱循環(huán)變化，則最大當(dāng)量彎矩是Nm。A.224B.337C.450D.559(11)一般，在齒輪減速器軸的設(shè)計(jì)中包括：①?gòu)?qiáng)度校核②軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)③初估軸徑dmin④受力解析并確定危險(xiǎn)剖面⑤剛度計(jì)算。正確的設(shè)計(jì)程序是C。A.①②③④⑤B.⑤④③②①C.③②④①⑤D.③④①⑤②(12)用當(dāng)量彎矩法計(jì)算軸的強(qiáng)度時(shí)，公式22是考慮D。McaMT中系數(shù)A.計(jì)算公式不正確B.資料抗彎與抗扭的性能不同樣C.載荷計(jì)算不精確D.轉(zhuǎn)矩和彎矩的循環(huán)性質(zhì)不同樣(13)已知軸的受載如圖15-3所示，則其彎矩圖應(yīng)是A。圖15-3(14)軸的常用資料主若是C。A.鑄鐵B.球墨鑄鐵C.碳鋼D.合金鋼(15)對(duì)軸進(jìn)行表面增強(qiáng)辦理，能夠提高軸的A。A.疲倦強(qiáng)度B.靜強(qiáng)度C.剛度D.耐沖擊性能(16)在進(jìn)行軸的疲倦強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，對(duì)于一般單向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸其波折應(yīng)力應(yīng)按B考慮。A.靜應(yīng)力B.對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力C.脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力D.非對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力(17)在軸的設(shè)計(jì)中，采用軸環(huán)是C。A.作為軸加工時(shí)的定位面B.為了提高軸的剛度C.使軸上部件獲得軸向定位D.為了提高軸的強(qiáng)度2(18)轉(zhuǎn)軸的強(qiáng)度計(jì)算方法有三種，此中C為精確計(jì)算。A.按轉(zhuǎn)矩計(jì)算B.按當(dāng)量彎矩計(jì)算C.安全系數(shù)計(jì)算(19)增大軸在剖面過(guò)渡處的圓角半徑，其優(yōu)點(diǎn)是D。A.使部件的軸向定位比較可靠B.使軸的加工方便C.使部件的軸向固定比較可靠D.降低應(yīng)力集中，提高軸的疲倦強(qiáng)度(20)按波折扭轉(zhuǎn)合成計(jì)算軸的應(yīng)力時(shí)，要引入系數(shù)，這是考慮C。軸上有鍵槽削弱軸的強(qiáng)度而引入的系數(shù)按第三理論合成正應(yīng)力與切應(yīng)力時(shí)的折合系數(shù)正應(yīng)力與切應(yīng)力的循環(huán)特點(diǎn)不同樣的系數(shù)已知某軸上的最大彎矩為200Nm，轉(zhuǎn)矩為150Nm，該軸為單向運(yùn)轉(zhuǎn)，頻頻啟動(dòng)，則計(jì)算彎矩(當(dāng)量彎矩)Mca，約為BNm。A.350B.219C.250D.205(22)為了提高軸的強(qiáng)度，在以下措施中，A是不合理的。A.鋼軸改為鑄鐵軸B.碳鋼改為合金鋼C.軸表面硬化(滲碳)D.加大過(guò)渡圓角半徑(23)為了提高軸的剛度，在以下措施中，B是無(wú)效的。A.加大階梯軸各部分直徑B.碳鋼改為合金鋼C.改變軸承之間的距離D.改變軸上部件地址(24)為了改變軸的自振頻率，在以下措施中宜采用D。A.整體淬火B(yǎng).改變碳鋼軸為合金鋼軸C.加大階梯軸過(guò)渡圓角D.加大軸直徑(25)軸所受的載荷種類與載荷所產(chǎn)生的應(yīng)力種類，C。A.同樣B.不同樣C.可能同樣也可能不同樣(26)在下述資料中不宜用作制造軸的資料的是B。A.45鋼B.HT150C.40Cr(27)當(dāng)軸系不受軸向力作用，該軸系相對(duì)機(jī)架C軸向定位。A.無(wú)需B.只需一端C.兩端均需(28)同一工作條件，若不改變軸的結(jié)構(gòu)和尺寸，僅將軸的資料由碳鋼改為合金鋼，能夠提高軸的A而不能夠提高軸的B。A.強(qiáng)度B.剛度(29)軸系結(jié)構(gòu)中定位套筒與軸的配合，應(yīng)選A。A.緊一些B.松一些3(30)可拆連接有A，D。A.鍵連接B.鉚接C.焊接D.過(guò)盈配合連接(31)在做軸的疲倦強(qiáng)度校核計(jì)算時(shí)，對(duì)于一般轉(zhuǎn)軸，軸的波折應(yīng)按D考慮，而扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力平時(shí)按考慮。A.脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力B.靜應(yīng)力C.非對(duì)循環(huán)變應(yīng)力D.對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力(32)在軸的初步計(jì)算中，軸的直徑是按B進(jìn)行初步確定的。A.波折強(qiáng)度B.扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度C.軸段的長(zhǎng)度D.軸段上部件的孔徑(33)設(shè)計(jì)減速器中的軸，其一般設(shè)計(jì)步驟為D。先進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，再作轉(zhuǎn)矩、波折應(yīng)力和安全系數(shù)校核按波折應(yīng)力初估軸徑，再進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最后校核轉(zhuǎn)矩和安全系數(shù)依照安全系數(shù)定出軸頸和長(zhǎng)度，再校核轉(zhuǎn)矩和波折應(yīng)力按轉(zhuǎn)矩初估軸頸，再進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最后校核波折應(yīng)力和安全系數(shù)(34)以下密封形式中，D屬于接觸式密封。A.迷宮式密封B.甩油環(huán)密封C.油溝式密封D.氈圈密封(35)對(duì)于油溝密封，軸和軸承蓋通孔之間的縫隙B。A.應(yīng)較大，以補(bǔ)償軸的獨(dú)愛量，半徑縫隙一般取1~3mmB.應(yīng)較小，半徑縫隙一般取由制造條件決定應(yīng)較大，以防范壓力液體經(jīng)過(guò)縫隙時(shí)產(chǎn)生過(guò)大的能量損失(36)迷宮式密封有徑向和軸向兩種方式，但平時(shí)采用徑向式迷宮密封是由于A。在軸向式密封結(jié)構(gòu)中，由于溫度的變化，有可能使旋轉(zhuǎn)密封件與固定密封件相接觸徑向式密封的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單軸向式密封的制造成本高徑向式密封的收效好二填空題(1)如將軸類部件按受力方式分類，可將受彎矩而不受轉(zhuǎn)矩作用的軸稱為心軸，受轉(zhuǎn)矩而不受彎矩作用的軸稱為傳動(dòng)軸，受彎矩和轉(zhuǎn)矩作用的軸稱為轉(zhuǎn)軸。(2)一般單向輾轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸，考慮啟動(dòng)、停車及載荷不平衡的影響，其扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的性質(zhì)按脈動(dòng)循環(huán)辦理.(3)軸上部件的軸向定位和固定，常用的方法有軸肩或軸環(huán)，套筒，圓螺母和軸端擋4圈。(4)一般的軸都需有足夠的強(qiáng)度，合理的結(jié)構(gòu)形式和尺寸和優(yōu)異的工藝性能，這就是軸設(shè)計(jì)的要求。(5)軸上部件的周向固定常用的方法有鍵，緊定螺釘，銷和過(guò)盈配合。(6)軸的直徑由40mm加大至45mm(為原來(lái)的1.13倍)，若是其他條件不變，軸的扭轉(zhuǎn)角減少到原來(lái)的440mm減少至35mm(為原來(lái)的0.87倍)時(shí)，軸的扭轉(zhuǎn)角增加到原來(lái)的倍，當(dāng)軸的直徑由4倍。(7)受彎矩作用的軸，力作用于軸的中點(diǎn)，當(dāng)其跨度減少到原來(lái)跨度的1/2時(shí)，若是其他條件不變，其撓度為原來(lái)?yè)隙鹊?/8。(8)對(duì)大直徑的軸的軸肩圓角處進(jìn)行噴丸辦理是為了降低資料對(duì)應(yīng)力集中的敏感性。T9550000P(9)按許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，其強(qiáng)度條件式為nT3TWT0.2d(10)一般的軸都需擁有足夠的強(qiáng)度，合理的結(jié)構(gòu)形式和尺寸以及優(yōu)異的工藝性能，這就是軸設(shè)計(jì)的基本要求。(11)依照承載情況解析，自行車的前輪軸是心軸；中軸是轉(zhuǎn)軸，此后輪軸是心軸。(12)按軸線形狀，軸可分為直軸、曲軸和鋼絲軟軸。Mca22(13)按許用波折應(yīng)力計(jì)算的強(qiáng)度條件為ca＝MT1。WW(14)Mca2T2軸按當(dāng)量彎矩進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，公式M中為考慮波折應(yīng)力和扭剪應(yīng)力的循環(huán)特點(diǎn)不同樣而引入的應(yīng)力較正系數(shù)；對(duì)于大小、方向均不變的牢固轉(zhuǎn)矩，可?。剑晦D(zhuǎn)矩脈動(dòng)變化時(shí)可?。?；對(duì)于對(duì)稱循環(huán)變化的轉(zhuǎn)矩，?。?。(15)一般單向輾轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸，考慮啟動(dòng)、停車及載荷不平穩(wěn)的影響，其扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力的性質(zhì)按脈動(dòng)循環(huán)辦理。(16)軸上需車制螺紋的軸段應(yīng)設(shè)螺紋退刀槽，需要磨削的軸段應(yīng)設(shè)砂輪越程槽。(17)為了便于安裝軸上部件，軸端及各個(gè)軸段的端部應(yīng)有倒角。(18)當(dāng)軸上的鍵槽多于一個(gè)時(shí)，應(yīng)使各鍵槽位于同素來(lái)線上；與轉(zhuǎn)動(dòng)軸承相當(dāng)?shù)妮S頸直徑應(yīng)符合轉(zhuǎn)動(dòng)軸承內(nèi)孔直徑標(biāo)準(zhǔn)。(19)用彈性擋圈或緊定螺釘作軸向固準(zhǔn)時(shí)，只能承受較小的軸向力。(20)按所受載荷的性質(zhì)分類，車床的主軸是轉(zhuǎn)軸，自行車的前軸是固放心軸，連接汽車變速箱與后橋以傳達(dá)動(dòng)力的軸是傳動(dòng)軸。5(21)軸按受載荷的性質(zhì)不同樣，分為轉(zhuǎn)軸、心軸、傳動(dòng)軸。(22)提高軸的疲倦強(qiáng)度的措施有合理部署軸上傳動(dòng)部件的地址、合理設(shè)計(jì)軸上部件的結(jié)構(gòu)、減小應(yīng)力集中、提高軸的表面質(zhì)量。(23)軸碰到交變應(yīng)力的作用，其循環(huán)特點(diǎn)為：對(duì)稱循環(huán)時(shí)r=-1，脈動(dòng)循環(huán)時(shí)r=0，靜應(yīng)力時(shí)r+1。(24)軸上部件的軸向固定的常用方法有:(a)軸肩、軸環(huán)(b)套筒；(c)端蓋；d)擋圈。221/2扭矩T(25)計(jì)算彎矩Mca(M(T))中系數(shù)隨變化的性質(zhì)而定。當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為靜應(yīng)力時(shí)，。當(dāng)其為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，0.59;當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，。(26)軸的結(jié)構(gòu)常設(shè)計(jì)為階梯形，主若是為了定位與安裝軸上部件。(27)如圖15-4所示兩輪軸的結(jié)構(gòu)方案，當(dāng)它們材質(zhì)、直徑、起重Q、跨距都同樣的情況下，軸的最大彎矩是ab，max是ab，強(qiáng)度最高的是ab，最大撓度ymax是ab。(a)(b)圖15-4(28)如圖15-5所示起重機(jī)卷筒的(a)、(b)、(c)、(d)四種萬(wàn)案，試解析比較:①(a)方案是心軸，(c)方案為轉(zhuǎn)軸;②從軸的應(yīng)力看，(a)方案受應(yīng)力較小，(d)方案受應(yīng)力較大;③從制造裝置工藝來(lái)看，(a)方案較好;④(a)方案安裝保護(hù)最方便。6圖15-5(29)如圖15-6所示為軸上部件的兩種部署方案，功率由齒輪A輸入，齒輪1輸出扭矩T1，齒輪2輸出扭矩T2，并且T1T2，試比較兩種部署方案各段軸所受的扭矩可否同樣。不同樣(a)(b)圖15-6(30)一根光軸跨距不變，其他條件不變，僅將軸徑由d增至2d，則軸的強(qiáng)度為原來(lái)強(qiáng)度的32倍，軸4的剛度為原來(lái)剛度的2倍。(31)提高軸抗疲倦強(qiáng)度的使用很多的表面辦理方法有高頻淬火；表面滲碳、氨化、氮化、碾壓、噴丸等增強(qiáng)辦理。(32)工作轉(zhuǎn)速高出一階臨界轉(zhuǎn)速的軸稱為撓性軸。(33)氈圈密封和密封圈密封均屬于接觸式密封。(34)動(dòng)密封可分為接觸式密封和非接觸式密封兩大類。(35)接觸式密封是利用密封件的彈性變形力使密封件與接合表面親密接觸來(lái)達(dá)到密封收效的。7(36)常用的非接觸式密封有油溝、擋油盤、甩油盤以及迷宮式密封等幾種。(37)迷宮式密封的主要優(yōu)點(diǎn)是無(wú)磨損，且適用于速度較高的場(chǎng)合。三是非題軸的強(qiáng)度計(jì)算中，安全系數(shù)校核就是疲倦強(qiáng)度校核，即計(jì)入應(yīng)力集中、表面狀態(tài)和尺寸影響今后的精確校核。(T)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，一般應(yīng)盡量防范軸截面形狀的突然變化。宜采用較大的過(guò)渡圓角，也能夠改用內(nèi)圓角、凹切圓角。(T)(3)實(shí)質(zhì)的軸多做成階梯形，這主若是為了減少軸的重量，降低制造花銷。(F)(4)承受彎矩的轉(zhuǎn)軸簡(jiǎn)單發(fā)生疲倦斷裂，是由于其最大波折應(yīng)力高出資料的強(qiáng)度極限。(F)(5)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算軸的受扭段的最小直徑時(shí)，沒有考慮彎矩的影響。(F)(6)中碳鋼制造的軸改用合金鋼制造，無(wú)助于提高軸的剛度。(T)(7)合金鋼的力學(xué)性能比碳素鋼高，故軸常用合金鋼制造。(F)發(fā)生共振時(shí)軸的轉(zhuǎn)速稱為軸的臨界轉(zhuǎn)速，它是軸系結(jié)構(gòu)自己所固有的，因此應(yīng)使軸的工作轉(zhuǎn)速避開其臨界轉(zhuǎn)速。(T)(9)固定不轉(zhuǎn)動(dòng)的心軸其所受的應(yīng)力不用然是靜應(yīng)力。(T)(10)轉(zhuǎn)動(dòng)的心軸其所受的應(yīng)力種類不用然是對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力。(T)(11)為提高軸的剛度，一般采用的措施是用合金鋼代替碳鋼。(F)氈圈密封裝置的氈圈及軸承蓋上的裝氈圈槽都是矩形截面，目的是為了獲得較好的密封收效。(F)唇形密封圈裝置采用兩個(gè)油封相背放置，主要起到既可防漏油又可防外界灰塵進(jìn)人的雙重目的。(T)四簡(jiǎn)答題(1)自行車的前軸、中軸和后軸各屬于哪一種軸?請(qǐng)說(shuō)明原因。答：由于自行車的前軸和后軸需要戰(zhàn)勝輪對(duì)軸產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力矩很小，所受的轉(zhuǎn)矩能夠忽略，而彎矩是主要的載荷，因此應(yīng)該是心軸。前軸為不轉(zhuǎn)動(dòng)的心軸，此后軸為轉(zhuǎn)動(dòng)的心軸。而自行車的中軸一方面需要戰(zhàn)勝車輪對(duì)地的摩擦力，從而驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，因此受轉(zhuǎn)矩作用；同時(shí)，中軸還受有鏈輪對(duì)軸的作用力和踏腳力以及由此引起的彎矩，因此中軸應(yīng)該是轉(zhuǎn)軸。(2)為什么大多數(shù)軸呈階梯形?答：主若是為了便于部件在軸上的裝拆和固定，同時(shí)也有利于節(jié)約資料、減少重量、便于加工。(3)部件在軸進(jìn)步行周向固準(zhǔn)時(shí)，可采用哪些方法?答：可采用鍵連接、花鍵連接、銷連接和過(guò)盈連接等方法。8(4)部件在軸進(jìn)步行軸向固準(zhǔn)時(shí)，可采用哪些方法?答：可采用軸肩、軸環(huán)、套筒、鎖緊擋圈、彈性擋圈、軸端擋圈、圓螺母、錐形軸端等方法。22(5)當(dāng)量彎矩計(jì)算公式McaMT中的含義是什么?答：為考慮波折應(yīng)力和扭剪應(yīng)力的循環(huán)特點(diǎn)不同樣而引人的應(yīng)力校正系數(shù)。(6)設(shè)計(jì)軸肩高度h和軸的圓角半徑r時(shí)，應(yīng)注意什么問題?答：為使軸上部件與軸肩端面靠緊，應(yīng)保證軸的圓角半徑r、軸肩高度h與部件轂孔倒角高度C或圓角半徑R之間滿足以下關(guān)系：rCh，rRh。(7)軸受載今后，若是產(chǎn)生了過(guò)大的波折變形或扭轉(zhuǎn)變形，對(duì)軸的正常工作有什么影響?舉例說(shuō)明之。答：軸受載今后，若是產(chǎn)生了過(guò)大的波折變形或扭轉(zhuǎn)變形，將影響軸上部件的正常工作。如安裝齒輪的軸的波折變形，會(huì)使齒輪嚙合發(fā)生偏載，轉(zhuǎn)動(dòng)軸承支承的軸的波折變形，會(huì)使軸承的內(nèi)外環(huán)相互傾斜，當(dāng)高出贊同值時(shí)，將使軸承壽命顯然降低。扭轉(zhuǎn)變形過(guò)大，將影響機(jī)器的精度及旋轉(zhuǎn)部件上載荷的分布均勻性，對(duì)軸的振動(dòng)也有必然影響(8)齒輪減速器中，為什么低速軸的直徑要比高速軸的直徑粗得多?答：低速軸傳達(dá)的轉(zhuǎn)矩T大。(9)如圖15-7為軸上部件的兩種部署方案，功率由齒輪A輸入，齒輪1輸出扭矩T1，齒輪2輸出扭矩TT，且>，試比較兩種部署方案各段軸所受的扭矩可否同樣?212圖15-7答：按答圖1(a)，TmaxT1；按答圖1(b)，TmaxT1T2。答圖19圖15-8為起重機(jī)卷筒軸的四種結(jié)構(gòu)方案，試比較：1)哪個(gè)方案的卷筒軸是心軸?哪個(gè)是轉(zhuǎn)軸?2)從軸的應(yīng)力解析，哪個(gè)方案軸較重?哪個(gè)方案軸較輕?3)從制造工藝看，哪個(gè)方案較好?4)從安裝保護(hù)方便看，哪個(gè)方案較好?圖15-8答：1)(a)、(b)、(c)是心軸，(d)是轉(zhuǎn)軸；2)(b)、(d)較重，(a)、(c)較輕；3)(c)較好；4)(b)、(d)方便。圖15-9的帶式運(yùn)輸機(jī)有兩種傳動(dòng)方案，若工作情況同樣，傳達(dá)功率同樣，試比較：1)按方案(a)設(shè)計(jì)的單級(jí)減速器，若是改用方案(b)，減速器的哪根軸的強(qiáng)度要重新核驗(yàn)?為什么?2)兩方案中，電動(dòng)機(jī)軸受力可否同樣?(方案(a)一般V帶傳動(dòng)傳動(dòng)比i帶方案(b)開式齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)比i開。)圖15-9答：1)方案(b)中一級(jí)大齒輪所在的軸2)若不計(jì)摩擦，應(yīng)為同樣。10(12)在同樣受載情況下，為什么軸上有鍵槽或有緊配合部件的階梯軸，其最大直徑要比等徑光軸直徑大?答：應(yīng)力集中和表面質(zhì)量，以及安裝、定位的要求。22的含意是什么其大小怎樣確定(13)軸的強(qiáng)度計(jì)算公式MMT??答：是依照扭矩性質(zhì)而定的折算系數(shù)：1b對(duì)于不變的轉(zhuǎn)矩，1b1b當(dāng)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)時(shí)，1b1b當(dāng)頻頻正、反轉(zhuǎn)時(shí)，11b若轉(zhuǎn)矩的變化規(guī)律不清楚，可按脈動(dòng)辦理圖15-10為某傳動(dòng)系統(tǒng)的兩種部署方案，若傳達(dá)功率和各傳動(dòng)件的參數(shù)及尺寸完好同樣，減速器主動(dòng)軸受力大小或方向有何不同樣?按強(qiáng)度計(jì)算兩軸的直徑可否同樣?圖15-10答：圖15-10(a)減速器主動(dòng)軸上受力均為一個(gè)方向；圖15-10(b)減速器主動(dòng)軸上受力方向相反。按強(qiáng)度計(jì)算，圖15-10(a)直徑大。(15)齒輪軸為40鋼，用一對(duì)6207軸承支承，如圖15-11所示，已知裝齒輪處軸的直徑為d，此處的撓度和扭角為y、。問：以下各措施可否均能減小撓度和扭角，從提高軸系剛度角度看，哪個(gè)方案收效顯然?軸的直徑增大到2d。2)將軸各部分長(zhǎng)度L1、L2、L3各減少50％。3)軸的資料改為40Cr鋼。11圖15-11答：1)撓度減小1／16，扭轉(zhuǎn)角減小1／16；2)撓度減小1／8，扭轉(zhuǎn)角減小1／2無(wú)改變。方案1)收效顯然。試解析在同樣工作條件下，軸承采用向心推力球軸承，軸承正裝與反裝對(duì)軸系剛度的影響。1)如圖15-12(a)所示，載荷作用在支點(diǎn)跨距以外，為了提高軸系剛度，軸承應(yīng)該正裝還是反裝?2)如圖15-12(b)所示，載荷作用在支點(diǎn)跨距以內(nèi)，要提高軸系剛度，軸承應(yīng)該正裝還是反裝?圖15-12答：1）反裝；2)正裝。(17)平鍵連接有哪些無(wú)效形式?平鍵的尺寸bhl怎樣確定?答：一般平鍵的無(wú)效形式是鍵、軸槽和轂槽三者中強(qiáng)度最弱的工作面被壓潰。導(dǎo)向平鍵連接的主要失效形式是工作面的磨損。b和h按軸徑d查取。按標(biāo)準(zhǔn)查取，但比輪轂長(zhǎng)度略短。(18)圓頭、方頭及單圓頭一般平鍵各有何優(yōu)缺點(diǎn)?分別用在什么場(chǎng)合?軸上的鍵槽是怎樣加工的?答：圓頭和半圓頭一般平鍵在槽中固定優(yōu)異，但軸槽端部的應(yīng)力集中較大。半圓頭適合于軸端。圓頭12和半圓頭一般平鍵軸上的鍵槽是用指狀銑刀加工。方頭一般平鍵軸槽端部應(yīng)力較小，但要用螺釘把鍵固定在鍵槽中。其軸槽是用盤形銑刀加工的。(19)如圖15-13所示，為什么采用兩個(gè)平鍵時(shí)，一般設(shè)置在同一軸段上相隔180的地址，采用兩個(gè)楔鍵時(shí)相隔120左右，采用兩個(gè)半圓鍵時(shí)，則常設(shè)置在軸的同—母線上?圖15-13答：上述部署是從盡量減小對(duì)軸的強(qiáng)度的削弱考慮的，同時(shí)又考慮了各樣鍵的特點(diǎn)五計(jì)算題(1)依照?qǐng)D15-14數(shù)據(jù)，試確定杠桿心軸的直徑d。已知手柄作用力F1250N，尺寸如圖示，心軸資料用45鋼，160MPa。圖15-14解：800F1100F，因此F18F作用于軸的力F總F1F9F113軸上所受的彎矩為MF總80925080Nmm已知45鋼,13,因此dM392508030.1[1]60(2)某鐵路貨車，一節(jié)車廂及其貨物總重W480kN，車廂由四根軸八個(gè)車輪支承，作用于每根軸上的力如圖15-15所示，該力鋼軌中心線約210mm?？紤]偏載等因素，計(jì)算軸強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)將載荷乘以載荷系數(shù)K1.3。車軸資料為45鋼，160MPa，試確定車軸A—A截面直徑。圖15-15W解：先求出未知力F。8W210，即1.3M畫出彎矩圖，則Mb18W3由于軸為45正火，160MPa,Wd。32解得d140.62mm(3)已知一傳動(dòng)軸，傳達(dá)功率為37kW，軸的轉(zhuǎn)速n960r/min，若軸上許用扭應(yīng)力T不能夠高出40MPa，傳動(dòng)軸的直徑應(yīng)為多少?要求：按實(shí)心軸計(jì)算。2)按空心軸計(jì)算，內(nèi)外徑之比取0.8、0.6、0.4三種方案。3)比較各方案軸質(zhì)量之比(取實(shí)心軸質(zhì)量為1)。6PT10n解：1）T3TWT6P637103103n960因此d0.240T143d42）WT116637109603d4014637109603d37.537mm401410637396036.15mmd4010.443）0.8時(shí)，設(shè)取長(zhǎng)度為L(zhǎng)，相對(duì)密度2，實(shí)心軸35.83L12LG235.83L(0.437.53)2LG0.635.83L2LG2L從質(zhì)量上來(lái)看，從輕到重的序次為，內(nèi)徑比0.8、0.6、0.4，實(shí)心軸。(4)有一臺(tái)離心風(fēng)機(jī)，由電動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)，電動(dòng)機(jī)軸傳達(dá)功率為5.5kW,軸的轉(zhuǎn)速n1450r/min，軸用45鋼正火，T35MPa，A0112。試按許用扭剪應(yīng)力計(jì)算軸的直徑。解：軸的資料為45正火，T35MPa，A0112，則由公式dA03P112n1450考慮軸上有一鍵槽，直徑加大5％，d18.37mm，取20mm。圖15-16減速器的低速軸與凸緣聯(lián)軸器及圓柱齒輪之間分別有鍵連接。已知軸傳達(dá)的扭矩T1000Nm，齒輪資料為鍛鋼，凸緣聯(lián)軸器材料為HT200，工作時(shí)，有略微沖擊，連接處軸及輪轂尺寸如圖示。試選擇鍵的種類和尺寸，并校核其連接強(qiáng)度。15圖15-16圖15-17解：齒輪處采用A型一般平鍵。查表取bh2514，L取80mm。聯(lián)軸器處：bh2012，L取125mm。齒輪處：p2T[p]，查表[p]110MPa，即kld210003lLb802555mm10p75557MPa90[p]，即齒輪處鍵的強(qiáng)度足夠。聯(lián)軸器處：查表[p]55MPa，即

p[p],即聯(lián)軸器處滿足鍵的強(qiáng)度要求。(6)圖15-17為在直徑d80mm的軸端安裝一鋼制直齒圓柱齒輪，輪轂長(zhǎng)L1.5d，工作時(shí)有略微沖擊。試確定平鍵連接尺寸，并計(jì)算其傳達(dá)的最大扭矩。解：查表bh2214，L1.5d120。設(shè)齒輪資料為鍛鋼，則[p]260MPalLb1102288

4Tp[p]dlhdhl801488因此T[p]432606406.4Nmm410Tmax6406.4Nmm(7)圖15-18為圓錐式摩擦離合器，已知傳達(dá)功率P2.2kW，承受沖擊載荷，轉(zhuǎn)速n300r/min，離合器材料為鑄鋼，軸徑d50mm，右半離合器的輪轂長(zhǎng)L70mm。試選擇右半離合器的鍵連接種類及尺寸，并作強(qiáng)度校核。16圖15-18解：由d50mm，查得鍵的bh1610，輪轂長(zhǎng)7040110mm，L取100mm。1063P10631855398.4Nmmh300p4T41855398.4157.9MPadlh509410查表[p]75MPa，p[p],故不滿足要求。六結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與軸系結(jié)構(gòu)綜合題指出以下列圖15-19中各軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤。(a)(b)圖15-19答：(1)答圖2a中輪轂兩邊都被軸環(huán)擋住是錯(cuò)誤的，這樣齒輪裝不進(jìn)去；輪轂與軸之間應(yīng)有鍵聯(lián)接，與輪轂配合段軸頭長(zhǎng)度應(yīng)小于輪轂的寬度。答圖2b中聯(lián)軸器應(yīng)為通孔，與軸頭之間應(yīng)有鍵聯(lián)接；軸應(yīng)有臺(tái)階靠住聯(lián)軸器端面，使聯(lián)軸器軸向定位。(a)(b)17答圖2(2)試指出圖15-20所示圓柱齒輪軸系中的結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤，并畫出正確的結(jié)構(gòu)圖(齒輪油潤(rùn)滑，軸承脂潤(rùn)滑)。圖15-20答：見答圖3答圖3(3)圖15-21所示為小錐齒輪軸系部件結(jié)構(gòu)圖(小錐齒輪與軸一體，為齒輪軸)。試改正圖中不合理或錯(cuò)誤的結(jié)構(gòu)，并簡(jiǎn)述原因。圖15-21答：見答圖4答圖418①右軸承內(nèi)圈右端面是固定面，可用圓螺母加止動(dòng)墊片，螺紋外徑略小于軸承內(nèi)徑。②軸上所加螺紋段右邊一段軸段穿過(guò)透蓋，該段軸徑應(yīng)小于螺紋內(nèi)徑；③透蓋與軸之間應(yīng)有縫隙，且應(yīng)有密封氈圈；④兩軸承內(nèi)圈之間的軸徑應(yīng)小于軸承內(nèi)徑；⑤兩軸承外圈之間的套筒內(nèi)徑應(yīng)小于軸承外徑，形成軸承外圈定位凸肩；⑥左軸承內(nèi)圈左側(cè)軸肩過(guò)高，應(yīng)減至內(nèi)圈高的2/3左右；⑦套杯凸緣不應(yīng)在左側(cè)，應(yīng)在右邊。⑧箱體孔的中部直徑應(yīng)加大，以減少精加工面；⑨透蓋與套杯配合段過(guò)長(zhǎng)，透蓋與右軸承外圈之間應(yīng)有較大的縫隙；⑩套杯凸緣與箱體間應(yīng)有調(diào)整墊片、套杯凸緣與透蓋間應(yīng)有調(diào)整墊片；11軸的右端及透蓋外圓外側(cè)應(yīng)有倒角?！?4)指出圖15-22所示圓錐齒輪減速器中輸入軸系(即小圓錐齒輪軸)結(jié)構(gòu)上的錯(cuò)誤。圖15-22答：依照前述結(jié)構(gòu)查錯(cuò)的要點(diǎn)，可知小圓錐齒輪軸系結(jié)構(gòu)主要有以下錯(cuò)誤：圓錐齒輪應(yīng)與軸用鍵聯(lián)接；2)圓錐齒輪外端應(yīng)有固定擋盤(因此，與錐齒輪相當(dāng)合的軸頭段長(zhǎng)度應(yīng)略小于齒輪輪轂長(zhǎng)度)，同時(shí)齒輪內(nèi)端定位軸肩過(guò)高而使齒輪拆卸困難；右軸承無(wú)法接入；套杯右端應(yīng)有內(nèi)臺(tái)階，以承受右軸承上的軸向力；軸中間過(guò)渡段直徑過(guò)大，應(yīng)使軸肩低于軸承內(nèi)圈的高度；左軸承的外圈與軸承端蓋間軸向縫隙過(guò)大；軸承端蓋(透蓋)與相應(yīng)軸段處應(yīng)有密封元件；套杯左端凸緣與箱諒解合面處應(yīng)有調(diào)整齒輪嚙合縫隙用的調(diào)整墊片；套杯內(nèi)孔中段應(yīng)挖出一段凹槽，既減少了精加工長(zhǎng)度，又使右軸承易于裝拆；10)套杯與箱體孔配合的外徑部分最幸好中段切出一段凹槽(亦可在箱體座孔的中段切凹槽)，以減少19精加工的配合面，也便于整個(gè)齒輪軸系組件的裝拆。圖15-23所示的減速器輸出軸，齒輪用油潤(rùn)滑，軸承用脂潤(rùn)滑。指出此中的結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤，并說(shuō)明原因。(指出5處即可)圖15-23答：如答圖5所示。答圖5錯(cuò)誤1：鍵軸上兩個(gè)鍵槽不在同一母線上；錯(cuò)誤2：左軸承蓋與軸直接接觸；錯(cuò)誤3：左軸承蓋與箱體無(wú)調(diào)整密封墊片；錯(cuò)誤4：軸套高出軸承內(nèi)圈定位高度；錯(cuò)誤5：齒輪所處軸段長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，出現(xiàn)過(guò)定位，齒輪定位不能靠；錯(cuò)誤6：鍵頂部與輪轂接觸；錯(cuò)誤7：無(wú)擋油盤；錯(cuò)誤8：兩軸承蓋的端面處應(yīng)減少加工面。試畫出圖15-24斜齒圓柱齒輪減速器低速級(jí)輸出軸的軸系結(jié)構(gòu)裝置圖，要求畫出箱體地址和聯(lián)軸器地址。已知：20軸承型號(hào)均為6412深溝球軸承。2)齒輪參數(shù)：mn3mm，z110,922，右旋，齒寬B80mm。3)聯(lián)軸器型號(hào)：HL5聯(lián)軸器55112GB5014--85。圖15-24答案：略畫出平