课件修改9(轴及轴毂连接2).doc

6.3 精选习题与实战演练一、单选择题题6.1 同一工作条件，若不改变轴的结构和尺寸，仅将轴的材料由碳钢改为合金钢，可以提高轴的_而不能提高轴的_。A 强度B 刚度题6.2 轴系结构中定位套筒与轴的配合，应选_。A 紧一些B 松一些题6.3 可拆连接有_, _。A 键连接B 铆接C 焊接D 过盈配合连接二、填空题题6.4 轴按受载荷的性质不同，分为_、_、_。题6.5 提高轴的疲劳强度的措施有_、_、_、_。题6.6 轴受到交变应力的作用，其循环特征为：对称循环时r= _，脉动循环时r= _，静应力时r=_。题6.7 轴的直径由40mm加大至45mm （为原来的1.13倍），如果其它条件不变，轴的扭角减少到原来的_倍，当轴的直径由40mm减少至35mm（为原来的0.87倍）时，轴的扭角增加到原来的_倍。题6.8 受弯矩作用的轴，力作用于轴的中点，当其跨度减少到原来跨度的1/2时，如果其它条件不变，其挠度为原来挠度的百分之_。三、问答题题6.9 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。题6.10自行车的前轴、后轴和中轴，是受弯矩还是既受弯矩又受扭矩，是心轴还是转轴？题6.11轴上零件的轴向固定有哪些方法？各有何特点？轴上零件的周向固定有哪些方法？各有何特点？题6.12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？题6.13题图6.1为轴上零件的两种布置方案，功率由齿轮A输人，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？题6.14 题图6.2为起重机卷筒轴的四种结构方案，试比较：(l)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？题6.15 题图6.3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：(l)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。)题6.16 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？题6.17 轴的强度计算公式中，的含意是什么？其大小如何确定？题6.18 题图6.4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？题6.19 齿轮轴为40钢，用一对6207轴承支承，如题图6.5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？(l)轴的直径增大到2d 。(2)将轴各部分长度L、L、L各减少50。(3)轴的材料改为40Cr钢。题6.20 试分析在同样工作条件下，轴承采用向心推力球轴承，轴承正装与反装对轴系刚度的影响。(l)如题图6.6(a)所示，载荷作用在支点跨距以外，为了提高轴系刚度，轴承应该正装还是反装？(2)如题图6.6(b)所示，载荷作用在支点跨距以内，要 提高轴系刚度，轴承应该正装还是反装？题6.21平键连接有哪些失效形式？平键的尺寸如何确定？题6.22 圆头、方头及单圆头普通平键各有何优缺点？分别用在什么场合？轴上的键槽是怎样加工的？题6.23如题图6.7 所示，为何采用两个平键时，一般设置在同一轴段上相隔180的位置，采用两个楔键时相隔120左右，采用两个半圆键时，则常设置在轴的同一母线上？四、计算题题6.24 根据题图6.8数据，试确定杠杆心轴的直径d。已知手柄作用力=250N,尺寸如图示，心轴材料用45钢，。 题6.25 某铁路货车，一节车厢及其货物总重，车厢由四根轴八个车轮支承，作用于每根轴上的力如题图6.9所示，该力矩钢轨中心线约210mm。考虑偏载等因素，计算轴强度时，应将载荷乘以载荷系数。车轴材料为45钢, ，试确定车轴A-A截面直径。题6.26 已知一传动轴，传递功率为37, 轴的转速960rmin，若轴上许用扭应力不能超过40，传动轴的直径应为多少？要求：(l)按实心轴计算。(2)按空心轴计算，内外径之比取0.8、0.6、0.4三种方案。(3)比较各方案轴质量之比（取实心轴质量为1）。题6.27 有一台离心风机，由电动机直接带动，电动机轴传递功率为5.5，轴的转速n=1450r/min，轴用45钢正火，, C = 112。 试按许用扭剪应力计算轴的直径。题6.28 题图6.10减速器的低速轴与凸缘联轴器及圆柱齿轮之间分别有键连接。已知轴传递的扭矩，齿轮材料为锻钢，凸缘联轴器材料为，工作时，有轻微冲击，连接处轴及轮毂尺寸如图示。试选择键的类型和尺寸，并校核其连接强度。题6.29 题图6.11为在直径的轴端安装一钢制直齿圆柱齿轮，轮毂长，工作时有轻微冲击。试确定平键连接尺寸，并计算其传递的最大扭矩。题6.30 题图6.12为圆锥式摩擦离合器，已知传递功率，承受冲击载荷，转速n=300 r/min，离合器材料为铸钢，轴径，右半离合器的轮毂长。试选择右半离合器的键连接类型及尺寸，并作强度校核。五、结构题题6.31 试画出题图6.13斜齿圆柱齿轮减速器低速级输出轴的轴系结构装配图要求画出箱体位置和联轴器位置。已知：(1)轴承型号均为6412深沟球轴承。(2)齿轮参数：,右旋，齿宽。(3)联轴器型号：HL5联轴器55112GB 5014-85。题6.32 画出平键和楔键的结构并说明工作原理。 6.4 精选习题答案一、单项选择题题6.1 A,B 题6.2 A 题6.3 A,D 二、填空题题6.4 转轴；自轴；传动轴。题6.5 合理布置轴上传动零件的位置；合理设计轴上零件的结构；减小应力集中；提高轴的表面质量。题6.6 ；0；+1题6.7 ； 题6.8 三、问答题题6.9 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。题6.10答：前轴：只受弯矩，为固定心轴；后轴：只受弯矩，为固定心轴；中轴：既受弯矩，又受扭矩，为转轴。题6.11答：轴上零件的轴向固定方法：轴肩：简单可靠，优先选用。套筒：用做轴上相邻的零件的轴向固定，结构简单，应用较多。圆螺母：当轴上相邻两零件距离较远，无法用套筒固定时，选用圆螺母，一般用细牙螺纹，以免过多地削弱轴的强度。轴端挡圈：轴端的轴上零件的固定。弹性挡圈：当轴向力小，或仅为防止零件偶然轴向移动时。紧定螺钉：轴向力较小时采用。轴上零件的周向固定方法：键连接（平键、半圆键、楔键、切向键）：结构简单，工作可靠，装拆方便，在机械中应用广泛。花键连接：承载能力高，应力集中较小，对轴和轮毅的强度削弱较小，轴上零件与轴的对中性、导向性好。缺点：加工时需专用设备，成本高。销连接：传递不大的载荷。还可作为安全装置中的过载剪断元件。胀紧连接。过盈配合连接。题6.12 答：低速轴传递的转矩T大。题6.13 答：按解图6.l(a),；按解图6.l(b),。题6.14 答：(l) (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。题6.l5 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。题6.16 答:应力集中和表面质量，以及安装、定位的要求。题6.17 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。题6.18 答：题图6.4 (a)减速器主动轴上受力均为一个方向；题图6.4(b)减速器主动轴上受力方向相反。按强度计算，题图6.4(a)直径大。题6.19 答: (1)挠度减小l/16，扭转角减小l/1