2014考研西安交通大学《802机械设计基础》习题解析 (10).ppt

《2014考研西安交通大学《802机械设计基础》习题解析 (10).ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第10讲第十六章轴专业课习题解析课程116-1试分析图16-37所示起重机中I~V各轴分别属于传动轴、心轴还是转轴。解：I轴是传动轴，此轴只承受扭矩；II,III,IV轴都是转轴，它们既承受弯矩，同时又承受扭矩；V轴是心轴，它只承受弯矩。216-3设计轴时如何选择材料？解：轴的材料首先应该具有足够的强度，对应力集中敏感性低，能满足刚度、耐磨性、耐腐蚀性要求，并具有良好的加工性能，且价格低廉、易于获得。碳钢有足够的强度，对应力集中的敏感性较低，便于进行各种热处理及机械加工，价格低廉，应用广泛。用于受载小或不重要的轴。合金钢比碳钢具有更优越的力学性能和热处理性能，但价格较贵，常用于制造强度

2、、耐磨性要求高或有其他特殊要求的轴，如高速、重载的轴，或受力大而要求尽量减小尺寸和质量的轴，以及在高温、低温或具有腐蚀介质中工作的轴。3球墨铸铁和高强度铸铁具有较高的强度，对应力集中敏感性低，价格低廉。铸造性能好，容易得到复杂的形状，具有良好的吸振性、耐磨性，食欲制造外形复杂的轴，如曲轴、凸轮轴等。16-4轴的结构设计应满足哪些要求？解：根据轴上零件的安装、固定及轴的制造工艺等方面的要求，合理地确定轴的结构和尺寸。2.承载能力要求：校核轴的强度、刚度和振动稳定性等。16-5试比较光轴和阶梯轴的优缺点。4解：光轴形状简单、加工容易、轴上应力集中源少，但轴上零件的装拆和固定不便；阶梯轴则正

3、好相反。光轴在农业机械、纺织机械中较为常用。在一般机械中，阶梯轴应用最广。16-6轴上零件的轴向和周向固定各有哪些方法？各用于什么场合？解：1.轴上零件的轴向固定方法1）轴肩和轴环轴肩分为定位轴肩和非定位轴肩两类，利用轴肩定位方便可靠，但会使轴的直径加大，轴肩处有应力集中。因此，轴肩定位多用于轴向力较大的场合。定位轴肩的高度h一般取为h=(0.07～0.1)d。5轴肩处的过渡圆角半径r必须小于与之相配的零件毂孔端部的圆角半径R或倒角尺寸C。非定位轴肩是为了加工和装配方便而设置的，其高度没有严格的规定，一般取为1～2mm。2）套筒定位套筒固定结构简单，定位可靠，轴上不需开槽﹑钻孔和切制螺

4、纹，因而不影响轴的疲劳强度，一般用于轴上两个零件之间的固定。如两零件的间距较大时，不宜采用套筒固定。因6套筒与轴的配合较松，如轴的转速较高时，也不宜采用套筒固定。套筒所固定的轮毂宽度应略大于对应的轴头长度.3）圆螺母圆螺母固定可承受大的轴向力，但轴上螺纹处有较大的应力集中，会降低轴的疲劳强度，故一般用于固定轴端的零件，有双圆螺母和圆螺母与止动垫片两种型式。当轴上两零件间距离较大不宜使用套筒固定时，也常采用圆螺母固定。74）挡圈定位锁紧挡圈用紧定螺钉固定在轴上,定位拆装方便,但不能承受大的轴向力,且钉端会引起应力集中；弹性挡圈定位工艺性好，但不能承受较大的轴向力，且对轴的强度削弱较大；轴

5、端挡圈常用于轴端零件的固定。5）轴端压板轴端压板与轴肩相结合，可使轴端零件得到轴向定位与双向固定。其结构简单，装拆方便。为防止压板转动，应采用止动垫圈或用双螺钉将压板固定在轴端。86）圆锥面定位锥面定心精度高，拆卸容易，能承受冲击及振动载荷；常用于轴端零件的固定，可以承受较大的轴向力，与轴端压板或螺母联合使用，使零件获得双向轴向固定。2.轴上零件的周向固定（轴毂连接）为限制轴上零件与轴发生相对转动，并满足机器传递运动和扭矩的要求，轴上零件还必须作可靠的周向定位。常用的周向定位方式有：键连接、紧定螺钉、销钉、过盈配合等。1）键连接功用：1)实现轴和轴上零件之间的周向固定；2)传递扭矩；3

6、)有些键还可实现轴上零件的轴向固定或移动。92）紧定螺钉、销钉连接（2）销钉连接销联接的作用：固定零件间的相对位置，并传递不大的载荷。有时也作安全装置中的过载保护元件（安全销）。（1）紧定螺钉传递力小3)过盈配合连接用于传递大转矩，承受冲击载荷的场合。16-8为什么采用两个平键时，一般设在相隔180°位置上，而采用两个半圆键则又常沿轮毂长度放在轴的同一母线上？10解：平键一般都是在发生了单键长度不够用的情况下才考虑用双键，在一条母线上根本就没位置装两个平键，要是能装两个就不如直接用一条长的平键不就结了。所以要在不同母线位置上，对称分布是为了对轴的强度削弱最低。而半圆键的尺寸是规定的，不

7、像平键那样可以选择合适的长度，所以在半圆键发生单键强度不够的时候可以在轴的同一母线位置上安排下两个键的位置，要在同一条母线上也是因为要对轴的强度削弱最低，半圆键槽对轴的削弱很强，要是在像平键那样的话对轴的削弱就是在同一条母线上的两倍了。也就是说这个时候在同一条母线上是对轴强度削弱最低了。1116-9设图16-40中在轴上A段上装一齿轮，采用配合；在B段上装两个圆螺母用以固定齿轮的轴向位置；在C段上装一代号为6303的深沟球轴承。试选定轴上和B段