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《机械设计基础（于彩云）9情境九答案.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、学习情境九参考答案一、填空题1•自行车的中轴是_转轴,而前轮轴是一心轴。2.轴按承受载荷的情况不同分为转轴、心轴和传动轴。3.轴的常用材料是一碳钢和合金钢。轴的毛坯一般用轧制的圆钢或锻件，重要的轴采用锻制毛坯。4.轴主要由轴颈、轴头、轴肩、轴环及轴身等部分组成。与轴承配合的部分称为轴颈—;轴上安装回转零件的部分称为轴头；联接轴颈和轴头的部分称为轴身；用作零件轴向固定的台阶部分称为轴肩，环形部分称为轴环°5.为了使轴上零件与轴肩紧密贴合，应保证轴的圆角半径小丁轴上零件的圆角半径或倒角Co6.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应力集中的敏感性。7.传动轴所受的载荷是一转矩
2、。&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脉动循环处理。二、思考题1.轴按轴线形状分类有哪几种？答：直轴、阶梯轴、曲轴和挠性钢丝轴。2.轴的常用周向和轴向定位方式有哪些？答：轴的常用周向定位方式有：键、花键、销、紧定螺钉以及过盈配合等。轴的常用轴向定位方式有：轴肩、套筒、轴端挡圈、轴承端盖和圆螺母等。3.若轴的强度不足或刚度不足时，可分别采取哪些措施？轴的强度不足时，可采取：增大轴的直径；改变材料类型；增大过渡圆角半径；对轴的表而进行热处理和表而硬化加工处理；提高表而加工质量；用开卸载槽等方法降低过盈配合处的应力集中程度；改进轴的结构形状等措施。刚度
3、不足时只能采取增大轴径，改变轴外形等措施。4.齿轮减速器中，为什么低速轴的直径比高速轴的直径粗得多？答：若按当量弯矩设计计算轴径时，轴承受弯矩，还承受扭矩，而扭矩与轴的转速成反比，转速小扭矩大轴径就大，故减速器中低速轴粗。5.为什么大多数的轴设计成阶梯形？答：从等强度的轴而言，形状应是抛物线回转体，但这样加工困难，安装轴上零件都困难;为了接近等强度并，且容易加工，故设计成阶梯轴。6.轴的工作性能有哪些要求？答：一般情况下取决于轴的强度；对于精密机床要求刚度；对高速轴为了避免共振等问题的计算。1.轴的设计步骤是什么？答：选材料，初算轴径，轴的结构设计，验算轴的刚度、强度，绘制轴的工作图二
4、、图解题1.如图9-40所示，试画岀轴与轴承盖之间分别采用毛毡圈和有骨架唇形密封圈时的结构图。图9-40解：结构如题下图解所示。图9-41图12.如图9-41所示的某圆柱齿轮装于轴上，在圆周方向采用A型普通平键固定；在轴向,齿轮的左端用套筒定位，右端用轴肩定位。试画出这个部分的结构图。解：结构如题图解所示。图23•指出图9・42中轴的结构错误，说明原因并改正。解:图9-42四、计算题1.有一传动轴,传递的功率P=37kW,轴的转速n=900r/min,轴的材料为45钢，调质处理，试按强度要求计算轴所需的最小直径。解：轴的材料为45号钢,查表9・2查得0112得取d=1Smmc1.如图9
5、・43所示为一二级斜齿圆柱齿轮减速器示意图，试设计减速器的输出轴。已知输出轴功率p=9.8kW,转速n=260r/min,齿轮4的分度圆直径d4=238mm,所受的作用力分别为圆周力F严6065N，径向力Fr=2260N,轴向力Fa=1315No各齿轮的宽度均为80mm。齿轮、箱体、联轴器之间的距离如图所示。20图9-43解：一）选择轴的材料，确定许用应力选用轴的材料为45钢，正火处理，查表9・1可知ob=600MPa,as=300MPa查表9-3nJ'知，[o-l]b=55MPa>[oO]b=95MPa>[o+l]b=200MPa二）按扭转强度估算轴的最小直径查表9・2,得C=115
6、,由式（9-2）可知其最小直径为3”3肓d>c—=115x——■=38.56mmJnJ170考虑有键槽，轴径应增加5%,38.56+38.56x5%=40.488mmo为了使所选轴径与联轴器孔径相适应，需要同时选取联轴器。选用凸缘联轴器，其轴孔直径为42mm,故取与联轴器连接的轴径为dl=42mmo三）轴的结构设计1）根据齿轮减速器的简图确定轴上主要零件的布置图（下图）和轴的初步估算定出轴径,并进行轴的结构设计c、、、2*J1—0£—>]5(68)(58)(55)(42)11)(21)2）确定轴的各段直径与联轴器相连的轴段为轴的最小直径，由前可知，ck=42mm；考虑到联轴器用轴肩实现
7、轴向定位，轴肩高度h=（0.07〜0.l）di=3.157.5mm,取h=3mm,d5=48mmo选用7210C角接触球轴承，查机械设计手册，其安装尺寸为d
8、=50mmo右端轴承定位轴肩高度取h=3.5rnm,则d4=57rnm。与齿轮配合的轴段直径d2=53mmo齿轮的定位轴肩高度，取h=5rnm,则d3=63mm。各轴段长度的确定：轴承宽度b=20mni,齿轮宽度为Bl=80mm,联轴器宽度B2=84mm,轴承端盖宽度为20mm,箱体内侧与
