贵州大学机械设计考研资料练习题-_轴.doc

(6) 中碳钢制造的轴改用合金钢制造,无助于提高轴的刚度。 (T) (7) 合金钢的力学性能比碳素钢高,故轴常用合金钢制造。 (F)

(8) 发生共振时轴的转速称为轴的临界转速,它是轴系结构本身所固有的,因此应使轴的工作转速避开其临界转速。 (T)

(9) 固定不转动的心轴其所受的应力不一定是静应力。 (T)

(10) 转动的心轴其所受的应力类型不一定是对称循环应力。 (T) (11) 为提高轴的刚度,一般采用的措施是用合金钢代替碳钢。( F )

(12) 毡圈密封装置的毡圈及轴承盖上的装毡圈槽都是矩形截面,目的是为了得到较好的密封效果。 (F)

(13) 唇形密封圈装置采用两个油封相背放置,主要起到既可防漏油又可防外界灰尘进人的双重目的。 (T)

四 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。 (4) 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Mca?M2???T?中?的含义是什么?

2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h和轴的圆角半径r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r、轴肩高度h与零件毂孔倒角高度C或圆角半径R之间满足如下关系:r?C?h,r?R?h 。

(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

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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T大。

(9) 如图15-7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T1,齿轮2输出扭矩T2,且T1>T2,试比较两种布置方案各段轴所受的扭矩是否相同?

图15-7

答:按答图1(a),Tmax?T1;按答图1(b),Tmax?T1?T2。

答图1

(10) 图15-8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?

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图15-8

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15-9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i带?方案(b)开式齿轮传动传动比

i开。)

图15-9

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。

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(13) 轴的强度计算公式Mca?M2???T?中,?的含意是什么?其大小如何确定?

2答:?是根据扭矩性质而定的折算系数: 对于不变的转矩,

?????1b??0.3 ???1b? 当转矩脉动时,?????1b??0.6 ???1b????1b??1 ???1b? 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15-10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15-10

答:图15-10(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15-10(a)直径大。

(15) 齿轮轴为40钢,用一对6207轴承支承,如图15-11所示,已知装齿轮处轴的直径为d,此处的挠度和扭角为y、?。问:以下各措施是否均能减小挠度和扭角,从提高轴系刚度角度看,哪个方案效果显著?

1) 轴的直径增大到2d。

2) 将轴各部分长度L1、L2、L3各减少50%。 3) 轴的材料改为40Cr钢。

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