3）合成支反力

FR1?FR21H?FR21V?6202?1332?634N

FR2?FR22H?FR22V?18602?5332?1935 N

轴承所受的径向力与轴的合成支反力大小相等，即Fr1=FR1=634N，Fr2=FR2=1935N。 （3）计算轴承的轴向力。

查手册知，30206轴承，e=0.37, Y=1.6。故

Fs1?Fr1634??198N 2Y2?1.6Fs2?FFFFr21935??605N 2Y2?1.6xs1s2轴向力分布图为?；轴承的轴向力为 ????????Fa1?max{Fs1,Fs2?Fx}?max{198,605?240}?365Fa2?max{Fs2,Fs1?Fx}?max{605,198?240}?605（4）计算当量动载荷

NN

Fa1365??0.57?e?0.37 Ft1634查手册知，X=0.4, Y=1.6，取fP=1.5，则

P)?1256N 1?fp(XFt1?YFa1)?1.5?(0.4?634?1.6?635Fa2605??0.31?e?0.37 故X=1，Y=0， Ft21935则 PN 2?fp(XFt2?YFa2)?1.5?Fr2?1.5?1935?29037. 图示采用一对反装圆锥滚子轴承的小锥齿轮轴承组合结构。指出结构中的错误，加以改正并画出轴向力的传递路线。

解题要点：该例支点的轴向固定结构型式

为两端固定结构，即两支点各承担一个方向的轴向力。

（1）存在的问题

1）两轴承外圈均未固定，轴运转时，外圈极易松动脱落。

2）轴向力无法传到机座上。向左推动轴外伸端时，整个轴连同轴承均将从套杯中滑出；齿轮工作时将受到向右的轴向力，此时轴将带着左轴承和右轴承的内圈向右移动，致使右轴承分离脱落。

3）轴承间隙无法调整。 4）改正方法 （2）改正方法

1）将两轴承内圈间的套筒去掉，再将套杯中间部分内径减小，形成两价目内挡肩固定轴承外圈，从而使左轴承上向右的轴向力及右轴承上向左的轴向力通过外圈、套杯传到机座上。

2)在右轴承右侧轴上制出一段螺纹，并配以圆螺母和止动垫圈用来调整轴承间隙，同时借助圆螺母轴上

33

向左的轴力传到套杯上。

3）在套杯和机座间加调整垫片，以调整轴系的轴向位置；在套杯和端盖间也应加调整垫片，使端盖脱离轴承外圈，兼起密封作用。

改正后的结构及轴向力的传递路线见图解。

8. 图示的蜗杆轴轴承组合结构，一端采用一对正装的角接触球轴承，另一端为圆柱滚子轴承。指出图中错误

加以改正，并画出轴向力的传递路线。

解题要点：该例的支点轴向固定结构应为一端固定、一端游动的型式，即轴承组一侧为固定端、固柱滚

子轴承一侧为游动端。

（1）存在问题

1）固定端两轴承的内、外圈均未作双向固定。当轴肥向左的轴力时，该支点上两轴承将随着轴从套杯中脱出，或轴颈与轴承内圈配合松动，故无法将向左的轴向力传到机座上。

2）固定端两轴承的间隙无法调整。

3）游动端支承采用的是普通型圆柱滚子轴承，即外圈两侧均不带挡边，因

此是可分离型的轴承，为保证“游而不散”其内、外圈均应作双向固定，否则内圈与轴颈的配合易松动，外圈与滚动体极易分离、脱落。

4）轴系的轴向位置无法调整。 （2）改正方法

1）固定端套杯的左端应加内挡肩；轴右端制出螺纹，配圆螺母、止动垫圈固定轴承内圈。这样可将向左的轴向力通过轴承组和套杯传到机座上。

2）在右端盖和套杯间加调整垫片1，以调整轴承间隙。

3）左支承处套杯右侧加内挡肩，轴承外圈左侧加孔用弹性挡圈，以实现对外圈的双向固定，防止其轴向移动；轴承内圈左侧加轴用弹性挡圈，以实现内圈的双

向固定；游动将在滚动体和外圈滚道之间实现。

4）套杯与机座间应加调整热片2，实现轴系轴向位置的调整。 改正后的结构及轴向力传递路线如图解所示。

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9. 试分析图示轴系结构的错误，并中以改正。齿轮用油润滑、轴承

用脂润滑。 解题要点：（1）支点轴向固定结构错误

1）该例为两端固定结构，但应将两轴承由图示的反安装型改为正安

装，否则轴向力无法传到机座上； 2）左轴端的轴用弹性挡圈多余，应去掉。3）无法调整轴承间隙，端盖与机座间应加调整垫片。

（2）转动件与静止件接触错误

4）左轴端不应顶住端盖； 5）联轴器不应与端盖接触； 6）右端盖不应与轴接触，孔径应大于轴径。

（3）轴上零件固定错误 7）套筒作用不

确定，且轴上有键，无法顶住齿轮；套筒不能同时顶住轴承的内、外圈；齿轮的轴向固定不可靠（过定位）；8）联轴器轴向位置不确定。

（4）加工工艺不合理 9）轴上两处键槽不在同一母线上； 10）联轴器键槽未开通，深度不符标准； 11）箱体外端面的加工面与非加工面未分开。

（5）装配工艺错误 12）轴肩、套筒直径过大，两轴承均无法拆下； 13）齿轮处键过长，轴颈右侧应减小直径。

（6）润滑与密封错误 14）轴承处未加挡油盘； 15）右端盖未考虑密封。。

习题参考答案

一、选择题 1A；2B；3D；4B；5D； 6B；7B；8C； 9D； 10 B； 11D； 12A； 13B； 14A； 15B；16A;17D 二、填空题

16. 疲劳点蚀；塑性变形 17. 10％ 18. 疲劳寿命 19. 静强度 20. 两端单向固定；一端固定，一端游动；两端游动 21. 不高；短轴 22. 1/8. 23. 8倍 24. 接触角α 25. 调心 26. 81% 三、问答题（参考答案从略）

轴考试复习与练习题

一、单项选择题

1 工作时只承受弯矩，不传递转矩的轴，称为 。 A．心轴 B．转轴 C．传动轴 D．曲轴 2 采用 的措施不能有效地改善轴的刚度。

A．改用高强度合金钢 B．改变轴的直径 C．改变轴的支承位置 D．改变轴的结构 3 按弯扭合成计算轴的应力时，要引入系数α，这α是考虑 。

A．轴上键槽削弱轴的强度 B．合成正应力与切应力时的折算系数 C．正应力与切应力的循环特性不同的系数 D．正应力与切应力方向不同 4 转动的轴，受不变的载荷，其所受的弯曲应力的性质为 。

A．脉动循环 B．对称循环 C．静应力 D．非对称循环

5 对于受对称循环转矩的转轴，计算弯矩（或称当量弯矩）Mca?M2???T?，?应取 。

2A．?≈0.3 B．?≈0.6 C．?≈1 D．?≈1.3

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6 根据轴的承载情况， 的轴称为转轴。 A．既承受弯矩又承受转矩 B．只承受弯矩不承受转矩 C．不承受弯矩只承受转矩 D．承受较大轴向载荷 二、填空题

7 自行车的中轴是 轴，而前轮轴是 轴。

8 为了使轴上零件与轴肩紧密贴合，应保证轴的圆角半径 轴上零件的圆角半径或倒角C。 9 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。 10 传动轴所受的载荷是 。

11 一般单向回转的转轴，考虑起动、停车及载荷不平稳的影响，其扭转剪应力的性质按 处理。 三、问答题

12 轴受载荷的情况可分哪三类?试分析自行车的前轴、中轴、后轴的受载情况，说明它们各属于哪类轴? 13 为提高轴的刚度，把轴的材料由45号钢改为合金钢是否有效?为什么? 14 轴上零件的轴向及周向固定各有哪些方法?各有何特点?各应用于什么场合?

15 轴的计算当量弯矩公式Mca?M2???T?中，应力校正系数α的含义是什么?如何取值?

216 影响轴的疲劳强度的因素有哪些?在设计轴的过程中，当疲劳强度不够时，应采取哪些措施使其满足强度要求?

四、分析计算题

17 试分析题17图所示卷扬机中各轴所受的载荷，并由此判定各轴的类型。（轴的自重、轴承中的摩擦均不计）

18某蜗轮与轴用A型普通平键连接。已知轴径d＝40mm，转矩T＝522000N·mm，轻微冲击。初定键的尺寸为b=12mm，h＝8mm，L＝100mm。轴、键和蜗轮的材料分别为45号钢，35号钢和灰铸铁，试

题17图 校核键连接的强度。若强度不够，请提出两种改进措施。

平键连接的许用应力（MPa）

连接方式 静连接（普通平键） 连接中较弱 零件的材料 钢 铸铁 载荷性质 静载荷 120~150 70~80 轻微冲击 100~120 50~60 冲击 60~90 30~45 ???p 五、结构题（图解题） 19 题19图所示的轴系零部件结构中的错误，并说明错误原因。

说明：

（1）轴承部件采用两端固定式支承，轴承采用油脂润滑；

（2）同类错误按1处计；

（3）指出6处错误即可，将错误处圈出并引出编号，并在图下做简单说明；

（4）若多于6处，且其中有错误答案时，按错误计算。

题19图

复习与练习题参考答案

一、单项选择题 1A 2A 3C 4B 5 C 6A 二、填空题

7. 转；心 8. 小于 9. 应力集中 10. 转矩 11. 脉动循环

三、问答题(参考答案从略)

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