第6章轴系零件练习题及答案.doc

第6章 轴系零件
6-1 举例说明轴按受力情况不同分为哪几种？
解：轴按受载性质的不同可分为传动轴、心轴和转轴。
（1）传动轴。只承受转矩而不承受弯矩或承受很小的弯矩的轴称为传动轴。如汽车传动轴
（2）心轴。只承受弯矩而不承受转矩的轴称为心轴。当心轴随轴上零件一起转运时，称为转动心轴，如火车轮轴，而固定不转动的心轴称为固定心轴，如自行车前轮轴，
（3）转轴。既承受弯矩又承受转矩的轴称为转轴，如减速器中的轴，这是机械中最常见的轴。
6-2 轴上零件的轴向和周向固定有哪些方法？
解：轴上零件的定位和固定包括轴向定位和固定，以及周向定位和固定，分别见表6-2和表6-3。
表6-2 零件的轴向定位和固定
名 称
结 构
特 点
轴肩

简单可靠，应用广泛，为使零件端面与轴肩贴合，轴上圆角半径r应较零件孔端的圆角半径R或倒角C稍小，即r＜R或r＜C
轴环

简单可靠。常用于齿轮、轴承等零件的轴向定位
套筒

结构简单，可减少轴的阶梯数。一般用于零件间距离不大的场合，修磨套筒长度可保证装配尺寸要求，使用时应使L＜B
紧定螺钉
挡圈

结构简单，只能承受很小的轴向力
弹性挡圈

结构紧凑。只能承受小轴向力。切槽尺寸要有一定精度，否则可能出现与被固定件间的间隙太大或挡圈装不进槽的现象。常用于滚动轴承的轴向定位
止动垫圈
和圆螺母

固定可靠，但轴上需切制螺纹和纵向槽，削弱了轴的强度，常用于轴端零件固定
轴端挡圈

用于轴端零件的固定，需附加防松装置
锥颈和挡圈

无间隙，对中精度高，抗冲击。用于高速有冲击振动的场合

表6-3 零件的周向定位和固定
名 称
结 构
特 点
名 称
结 构
特点
键联接

加工容易，拆卸方便，轴向不能限位，不承受轴向力，以平键应用最广
紧定螺钉

轴向、周向都 可固定、结构简单，不能承受较大的载荷。只用于辅助联接
销联接

轴向、周向都可固定。不能承受较大载荷。过载时，销被剪断保护其他零件。常用于安全装置
过盈配合

轴向、周向同时固定，对中精度高。为装配方便 ，导入端应加工成的锥面。拆卸不便，不宜在重载下使用

6-3 滑动轴承分为哪几类，各适用于什么场合？
解：（1）滑动轴承按其所能承受载荷的方向不同，可分为径向滑动轴承（主要承受径向载荷）和止推滑动轴承（主要承受轴向载荷）。
表6-6 滑动轴承的结构、特点和适用场合
名称
结 构
特 点
适用场合
整体式滑
动轴
承

结构简单，成本低廉。因磨损而造成的间隙无法调整，只能从沿轴向装入或拆出
适用于低速、轻载或间歇性工作的机器中
对开式滑动轴承

结构复杂、可调整磨损造成的间隙、安装方便
适用于低速、轻载或间歇性工作的机器中
调心式滑动轴承

可避免因轴颈偏斜与轴承接触不良而引起轴瓦端部边缘的严重磨损
主要适用于宽径比B/d＞1.5或轴的挠度较大，或两轴承内孔轴线的同轴度误差较大的场合
间隙可调式滑动轴承

通过轴颈与轴瓦间的轴向移动实现轴承径向间隙的调整
适用于由于轴瓦磨损较大而造成间隙增大，影响运动精度的场合
止推滑动轴承

多采用环状支承面，多环轴颈可承受双向轴向载荷
适用于低速、重载的场合
（2）液体摩擦滑动轴承 根据液体对滑动轴承的润滑原理不同，液体摩擦滑动轴承可分为液体静压滑动轴承和液体动压滑动轴承。
液体滑动轴承适用于速度、载荷范围大，使用寿命长，稳定性、刚性和运转精度高等场合。但由于液体静压滑动轴承需要一套要求严格的供油系统，因而其成本高、体积大、结构相对较复杂。
6-4 滚动轴承分为哪几类，各适用于什么场合？
解：根据滚动轴承所承受载荷的不同，滚动轴承可分为向心轴承、推力轴承和向心推力轴承三大类。我国机械工业中常用的滚动轴承的基本类型及特性见下表：
类型及代号
结构简图
承载方向
主要性能及应用
调心球轴承
10000

其外圈的内表面是球面，内、外圈轴线间的允许角偏移为，极限转速低于深沟球轴承。可承受径向载荷及较小的双向轴向载荷。用于轴变形较大及不能精确对中的支承处
调心滚子轴承
20000

轴承外圈滚道是球面，主要承受径向载荷及一定的双向轴向载荷，但不能承受纯轴向载荷，允许角偏移。常用在长轴或受载荷作用后轴有较大变形及多支点的轴上
圆锥滚子轴承
30000

可同时承受较大的径向及轴向载荷，承载能力大于“70000”类轴承。外圈可分离，装拆方便，成对使用
推力球轴承
51000

只能承受轴向载荷，而且载荷作用线必须与轴线相重合，不允许有角偏差，极限转速低
双向推力球轴承
52000

能承受双向轴向载荷，其余与推力轴承相同
深沟球轴承
60000

可承受径向载荷及一定的双向轴向载荷。内外圈轴线间允许角偏移为
角接触球轴承
70000

可同时承受径向及轴向载荷，承受轴向载荷的能力由接触角的大小决定。大，承受轴向载荷的能力高，由于存在接触角，承受纯径向载荷时，会产生内部轴向力，使内、外圈有分离的趋势。因此，这类轴承应成对使用，极限转速较高
推力圆柱滚子轴承
80000

能承受较大的单向轴向载荷，极限转速低
6-5简述滚动轴承代号的的组成。
解：滚动轴承的代号用于表征滚动轴承的结构、尺寸、类型、精度等。国家标准GB/T 272—1993规定了滚动轴承的代号通常由基本代号、前置代号和后置代号三部分组成，见表6-8。
表6-8 滚动轴承代号的组成
前置代号
基本代号
后置代号
轴
承
的
分
部
件
代
号
五
四
三
二
一
内
部
结
构
代
号
密
封
与
防
尘
结
构
代
号
保
持
架
及
其
材
料
代
号
特 殊 轴 承 材 料 代 号
公 差 等 级 代 号
游 隙 代 号
多 轴 承 配 置 代 号
其 它 代 号
类
型
代
号
尺寸系列代号
内
径
代
号
宽
度

系
列
代
号
直
径
系
列
代
号

6-6 螺纹联接的基本类型有哪些？
解：螺纹联接是利用螺纹零件构成的一种可拆联接。常用的联接方法有螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接和紧定螺钉联接。
6-7 螺纹联接有哪些常用的防松方法？
解：螺纹联接常用的防松方法有弹簧垫圈、对顶螺母、弹性锁紧螺母、侧面焊死、端面冲点、粘接法。
6-8 接有哪几种类型，各适用于什么场合？
解：键联接可分为平键联接、半圆键联接、楔键联接和切向键联接等类型。其中最常用的是平键联接。
平键联接 普通平键与轮毂上键槽的配合较紧，因此，普通平键联接属于静联接。
半圆键联接 其侧面为工作面，可实现周向固定和传递转矩。由于键槽较深，削弱了轴的强度，因而半圆键联接一般用于轻载或锥形轴端的联接。
楔键联接 其靠摩擦力和挤压传递转矩，也可传递小部分单向轴向力。
切向键联接 其对轴的削弱较严重，且对中性差，常用于轴径较大（＞60 mm）、精度要求不高、转速较低和传递转矩较大的场合。

6-9 销联接有哪几种类型，各适用于什么场合？
解：销按用途可分为定位销、联接销、安全销。
定位销一般不受载荷或只受很小的载荷，其直径按结构确定。
联接销可用于轴和轮毂间或其他零件间的联接，但只能传递不大的载荷，还可以充当过载剪断元件，即安全销
销按形状分为圆柱销、圆锥销和异形销三类。
圆柱销靠过盈与销孔配合，为保证定位精度和联接的坚固性，不宜经常装拆，主要用于联接或定位。圆锥销具有1∶50的锥度，小端直径为标准值，自锁性能好，定位精度高，主要用于定位或联接。圆柱销和圆锥销的销孔均需铰制。异形销种类很多，其中开口销工作可靠，拆卸方便，常与槽形螺母合用，用于螺纹联接的防松。
6-10 联轴器有哪几种类型，各适用于什么场合？
解：联轴器可分为刚性联轴器和挠性联轴器两大类。
刚性联轴器不具有补偿被联两轴轴线相对偏移的能力。它包括凸缘联轴器、套筒联轴器和夹壳联轴器等。其载荷平稳、转速稳定、同轴度好、无相对位移，适用于两轴能严格对中，并在工作中不发生相对位移的场合。
挠性联轴器具有补偿被联两轴轴线相对偏移的能力。挠性联轴器最大补偿量随型号不同而异，适用于两轴有偏斜或在工作中有相对位移的场合。它可分为无弹性元件挠性联轴器和有弹性元件挠性联轴器。
6-11 什么是挠性联轴器？
解：具有补偿被联两轴轴线相对偏移的能力的联轴器，称为挠性联轴器。
6-12 离合器有哪几种类型，各适用于什么场合？
解：离合器按工作原理可分为摩擦式离合器和嵌合式离合器。常用离合器有摩擦式离合器、牙嵌式离合器、齿轮式离合器和超越式离合器。
摩擦式离合器能在不停车或两轴有较大转速差时进行平稳接合，且过载时因两摩擦片间打滑而起到过载保护的作用；牙嵌式离合器只宜在两轴的转速差较小或相对静止的情况下接合；超越式离合器常用于汽车、拖拉机和机床等设备中。
6-13 联轴器和离合器有什么区别？
解：离合器和联轴器可联接主动轴和从动轴，使两轴一起转动并传递转矩，有时也可用作安全装置。离合器联接的两轴可在机器工作时随时完成两轴的分离或接合。联轴器联接的两轴只能在机器停车后用拆卸的方法才能使两轴分离。
6-14 简述多片摩擦式离合器的工作原理。
解：如图6-44（a）所示，多片摩擦式离合器有两组摩擦片，一组是外摩擦片4，如图6-44（b）所示，其外缘上的三个凸齿镶插在外毂轮2有内缘纵向凹槽中，可随主动轴1转动；另一组内摩擦片5，如图6-44（c）所示，其内孔壁上的三个凹槽与套筒11外缘上的凸齿相套合，可随从动轴10一起转动。内、外两组摩擦片均可沿轴向移动。当滑环8向左移动时，曲柄压杆7通过压板3将所有内、外摩擦片压紧在调节螺母6上，使离合器处于接合状态，即主动轴1带动从动轴10转动；当滑环8向右移动时，曲柄压杆7右侧尾端进入滑环8内壁左侧凹坑内，在弹簧片9的作用下，曲柄压杆7松开对内、外摩擦片的压紧，主动轴1与从动轴10的运动分离。

6-15 制动器起什么作用？有哪几种类型？
解：制动器的主要功用是降低机械的运转速度或使其停止转动。常见的制动器有块式制动器和带式制动器两种。