贵州大学机械设计考研练习题--轴.doc

轴
一 选择题
(1) 增大轴肩过渡处的圆角半径，其优点是 D 。
A. 使零件的周向定位比较可靠 B. 使轴的加工方便
C. 使零件的轴向固定比较可靠 D. 降低应力集中，提高轴的疲劳强度
(2) 只承受弯矩的转动心轴，轴表面一固定点的弯曲应力是 C 。
A. 静应力 B. 脉动循环变应力
C. 对称循环变应力 D. 非对称循环变应力
(3) 转轴弯曲应力的应力循环特性为 A 。

A. r = -1 B. r = 0 C. r = +1 D. -1 < r < +1
(4) 计算表明某钢制调质处理的轴刚度不够。建议：1) 增加轴的径向尺寸; 2) 用合金钢代替碳钢；3) 采用淬火处理；4) 加大支承间的距离。所列举的措施中有 D 能达到提高轴的刚度的目的。
A. 四种 B. 三种 C. 两种 D. 一种
(5) 为提高轴的疲劳强度，应优先采用 C 的方法。
A. 选择好的材料 B. 增大直径 C. 减小应力集中
(6) 当轴上零件要求承受轴向力时，采用 A 来进行轴向定位，所能承受的轴向力较大。
A. 圆螺母 B. 紧定螺钉 C. 弹性挡圈
(7) 工作时只承受弯矩，不传递转矩的轴，称为 A 。
A. 心轴 B. 转轴 C. 传动轴 D. 曲轴
(8) 采用表面强化如滚压、喷丸、碳氮共渗、渗氮、高频感应加热淬火等方法可显著提高轴的 C 。
A. 静强度 B. 刚度 C. 疲劳强度 D. 耐冲击性能
(9) 已知轴的受载简图如图15-1所示，则其弯矩图应是 C 。

图15-1 图15-2
(10) 某轴的合成弯矩图和转矩图如图15-2所示。设扭转切应力按对称循环变化，则最大当量弯矩是 D 。　
A. 224 B. 337 C. 450 D. 559
(11) 一般，在齿轮减速器轴的设计中包括① 强度校核 ② 轴系结构设计 ③ 初估轴径 ④ 受力分析并确定危险剖面 ⑤ 刚度计算。正确的设计程序是 C 。
A. ①②③④⑤ B. ⑤④③②①
C. ③②④①⑤ D. ③④①⑤②
(12) 用当量弯矩法计算轴的强度时，公式 中系数是考虑 D 。
A. 计算公式不准确 B. 材料抗弯与抗扭的性能不同
C. 载荷计算不精确 D. 转矩和弯矩的循环性质不同
(13) 已知轴的受载如图15-3所示，则其弯矩图应是 A 。

图15-3
(14) 轴的常用材料主要是 C 。
A. 铸铁 B. 球墨铸铁 C. 碳钢 D. 合金钢
(15) 对轴进行表面强化处理，可以提高轴的 A 。
A. 疲劳强度 B. 静强度 C. 刚度 D. 耐冲击性能
(16) 在进行轴的疲劳强度计算时，对于一般单向转动的转轴其弯曲应力应按 B 考虑。
A. 静应力 B. 对称循环变应力
C. 脉动循环变应力 D. 非对称循环变应力
(17) 在轴的设计中，采用轴环是 C 。
A. 作为轴加工时的定位面 B. 为了提高轴的刚度
C. 使轴上零件获得轴向定位 D. 为了提高轴的强度
(18) 转轴的强度计算方法有三种，其中 C 为精确计算。
A. 按转矩计算 B. 按当量弯矩计算 C. 安全系数计算
(19) 增大轴在剖面过渡处的圆角半径，其优点是 D 。
A. 使零件的轴向定位比较可靠 B. 使轴的加工方便
C. 使零件的轴向固定比较可靠 D. 降低应力集中，提高轴的疲劳强度
(20) 按弯曲扭转合成计算轴的应力时，要引入系数，这是考虑　 C　　。
A. 轴上有键槽削弱轴的强度而引入的系数
B. 按第三理论合成正应力与切应力时的折合系数
C. 正应力与切应力的循环特性不同的系数
(21) 已知某轴上的最大弯矩为，转矩为，该轴为单向运转，频繁启动，则计算弯矩(当量弯矩)，约为　　B　。
　 A. 350 B. 219 C. 250 D. 205
(22) 为了提高轴的强度，在以下措施中， A 是不合理的。
A. 钢轴改为铸铁轴 B. 碳钢改为合金钢
C. 轴表面硬化(渗碳) D. 加大过渡圆角半径
(23) 为了提高轴的刚度，在以下措施中， B 是无效的。
A. 加大阶梯轴各部分直径 B. 碳钢改为合金钢

C. 改变轴承之间的距离 D. 改变轴上零件位置
(24) 为了改变轴的自振频率，在下列措施中宜采用 D 。
A. 整体淬火 B. 改变碳钢轴为合金钢轴
C. 加大阶梯轴过渡圆角 D. 加大轴直径
(25) 轴所受的载荷类型与载荷所产生的应力类型， C 。
A. 相同 B. 不相同 C. 可能相同也可能不同
(26) 在下述材料中不宜用作制造轴的材料的是 B 。
A. 45钢 B. HT150 C. 40Cr
(27) 当轴系不受轴向力作用，该轴系相对机架 C 轴向定位。
A. 无需 B. 只需一端 C. 两端均需
(28) 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 A 而不能提高轴的 B 。
A. 强度 B. 刚度
(29) 轴系结构中定位套筒与轴的配合，应选 A 。
A. 紧一些 B. 松一些
(30) 可拆连接有 A ， D 。
A. 键连接 B. 铆接 C. 焊接 D. 过盈配合连接
(31) 在做轴的疲劳强度校核计算时，对于一般转轴，轴的弯曲应按 D 考虑，而扭转剪应力通常按 A 考虑。
A. 脉动循环变应力 B. 静应力
C. 非对循环变应力 D. 对称循环变应力
(32) 在轴的初步计算中，轴的直径是按　 B　　进行初步确定的。
A. 弯曲强度 B. 扭转强度
C. 轴段的长度 D. 轴段上零件的孔径
(33) 设计减速器中的轴，其一般设计步骤为 D 。
A. 先进行结构设计，再作转矩、弯曲应力和安全系数校核
B. 按弯曲应力初估轴径，再进行结构设计，最后校核转矩和安全系数
C. 根据安全系数定出轴颈和长度，再校核转矩和弯曲应力
D. 按转矩初估轴颈，再进行结构设计，最后校核弯曲应力和安全系数
(34) 下列密封形式中，　　D　　属于接触式密封。
A. 迷宫式密封 B. 甩油环密封 C. 油沟式密封 D. 毡圈密封
(35) 对于油沟密封，轴和轴承盖通孔之间的间隙 B 。
A. 应较大，以补偿轴的偏心量，半径间隙一般取
B. 应较小，半径间隙一般取
C. 由制造条件决定
D. 应较大，以防止压力液体通过间隙时产生过大的能量损失
(36) 迷宫式密封有径向和轴向两种方式，但通常采用径向式迷宫密封是因为 A 。
A. 在轴向式密封结构中，由于温度的变化，有可能使旋转密封件与固定密封件相接触
B. 径向式密封的结构简单
C. 轴向式密封的制造成本高
D. 径向式密封的效果好
二 填空题
(1) 如将轴类零件按受力方式分类，可将受　弯矩而不受转矩　作用的轴称为心轴，受
　转矩而不受弯矩　作用的轴称为传动轴，受　弯矩和转矩　作用的轴称为转轴。
(2) 一般单向回转的转轴，考虑启动、停车及载荷不平衡的影响，其扭转切应力的性质按 脉动循环处理 .
(3) 轴上零件的轴向定位和固定，常用的方法有 轴肩或轴环 ，　套筒　 ，　圆螺母　和　轴端挡圈　。
(4) 一般的轴都需有足够的　强度　，合理的　结构形式和尺寸　和良好的　工艺性能　，这就是轴设计的要求。
(5) 轴上零件的周向固定常用的方法有　键　，　紧定螺钉　， 销　和　过盈配合　。
(6) 轴的直径由加大至 (为原来的倍)，如果其他条件不变，轴的扭转角减少到原来的 倍，当轴的直径由减少至 (为原来的倍)时，轴的扭转角增加到原来的 倍。
(7) 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，如果其他条件不变，其挠度为原来挠度的 1/8 。
(8) 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。
(9) 按许用扭转剪应力进行强度计算，其强度条件式为
(10) 一般的轴都需具有足够的 强度 ，合理的结构形式和尺寸以及良好的 工艺性能 ，这就是轴设计的基本要求。
(11) 根据承载情况分析，自行车的前轮轴是 心 轴；中轴是　转　轴，而后轮轴是　心　轴。
(12) 按轴线形状，轴可分为　直　轴、　曲　轴和　钢丝软　轴。
(13) 按许用弯曲应力计算的强度条件为。　
(14) 轴按当量弯矩进行强度计算时，公式中为考虑弯曲应力和扭剪应力的 循环特性 不同而引入的 应力较正 系数；对于大小、方向均不变的稳定转矩，可取＝　0.3　；转矩脉动变化时可取＝　0.6　；对于对称循环变化的转矩，取　1　。
(15) 一般单向回转的转轴，考虑启动、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。
(16) 轴上需车制螺纹的轴段应设　螺纹退刀 槽，需要磨削的轴段应设　砂轮越程 槽。
(17) 为了便于安装轴上零件，轴 端 及各个轴段的 端 部应有倒角。
(18) 当轴上的键槽多于一个时，应使各键槽位于 同一直线上 ；与滚动轴承相配的轴颈直径应符合　滚动轴承内孔　直径标准。
(19) 用弹性挡圈或紧定螺钉作轴向固定时，只能承受较 小 的轴向力。
(20) 按所受载荷的性质分类，车床的主轴是 转轴 ，自行车的前轴是 固定心轴 ，连接汽车变速箱与后桥以传递动力的轴是 传动轴 。
(21) 轴按受载荷的性质不同分为 转轴 、 心轴 、 传动轴 。
(22) 提高轴的疲劳强度的措施有 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 。
(23) 轴受到交变应力的作用，其循环特征为：对称循环时r = -1 ，脉动循环时r = 0 ，静应力时r = +1 。
(24) 轴上零件的轴向固定的常用方法有:(a) 轴肩、轴环 (b) 套筒 ；(c) 端盖 ；d)　挡圈　。
(25) 计算弯矩中系数随 扭矩 变化的性质而定。当扭转切应力为静应力时， 0.30 。当其为脉动循环变应力时， 0.59 ;当扭转切应力为对称循环变应力时， 1.00 。
(26) 轴的结构常设计为阶梯形，主要是为了 定位与安装轴上零件 。
(27) 如图15-4所示两轮轴的结构方案，当它们材质、直径、起重、跨距都相同的情况下，轴的最大弯矩是 ，是，强度最高的是，最大挠度是 。

(a) (b)
图15-4
(28) 如图 15-5所示起重机卷筒的(a)、(b)、(c)、(d)四种万案，试分析比较:
① (a) 方案是心轴， (c) 方案为转轴;② 从轴的应力看， (a) 方案受应力较小，
(d) 方案受应力较大;③ 从制造装配工艺来看， (a) 方案较好;④ 　(a) 　方案安装维护最方便。

图15-5
(29) 如图15-6所示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，齿轮2输出扭矩，并且，试比较两种布置方案各段轴所受的扭矩是否相同。 不同

(a) (b)
图15-6
(30) 一根光轴跨距不变，其他条件不变，仅将轴径由增至，则轴的强度为原来强度的倍，轴的刚度为原来刚度的倍。
(31) 提高轴抗疲劳强度的使用较多的表面处理方法有　高频淬火；表面渗碳、氨化、氮化、碾压、喷丸等强化处理。
(32) 工作转速超过一阶临界转速的轴称为　挠性轴 。
(33) 毡圈密封和密封圈密封均属于 接触式密封 。
(34) 动密封可分为 接触式密封 和 非接触式密封 两大类。
(35) 接触式密封是利用 密封件的弹性变形力使密封件与接合表面紧密接触 来达到密封效果的。
(36) 常用的非接触式密封有 油沟 、 挡油盘 、 甩油盘 以及　迷宫式　密封等几种。
(37) 迷宫式密封的主要优点是 无磨损，且适用于速度较高的场合 。
三 是非题
(1) 轴的强度计算中，安全系数校核就是疲劳强度校核，即计入应力集中表面状态和尺寸影响以后的精确校核。 (T)
(2) 轴的结构设计中，一般应尽量避免轴截面形状的突然变化。宜采用较大的过渡圆角，也可以改用内圆角、凹切圆角。 (T)
(3) 实际的轴多做成阶梯形，这主要是为了减轻轴的重量，降低制造费用。 (F)
(4) 承受弯矩的转轴容易发生疲劳断裂，是由于其最大弯曲应力超过材料的强度极限。 (F)
(5) 按扭转强度条件计算轴的受扭段的最小直径时，没有考虑弯矩的影响。 (F)
(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) 当量弯矩计算公式中的含义是什么?
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) 设计轴肩高度和轴的圆角半径时，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、轴肩高度与零件毂孔倒角高度或圆角半径之间满足如下关系： 。
(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，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?

图15-7
答：按答图1(a)，；按答图1(b)，。

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?

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带传动传动比方案(b)开式齿轮传动传动比。)

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。
(13) 轴的强度计算公式中，的含意是什么?其大小如何确定?
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
(14) 图1510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，此处的挠度和扭角为、。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。
2) 将轴各部分长度、、各减少50％。
3) 轴的材料改为40Cr钢。

图15-11
答：1) 挠度减小1／16，扭转角减小1／16；
2) 挠度减小1／8，扭转角减小1／2
3) 无改变。方案1)效果显著。
(16) 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。
1) 如图15-12(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) 如图15-12(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?

图15-12
答：1）反装；2)正装。
(17) 平键连接有哪些失效形式?平键的尺寸如何确定?
答：普通平键的失效形式是键、轴槽和毂槽三者中强度最弱的工作面被压溃。导向平键连接的主要失效形式是工作面的磨损。
和按轴径查取。
按标准查取，但比轮毂长度略短。
(18) 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?
答：圆头和半圆头普通平键在槽中固定良好，但轴槽端部的应力集中较大。半圆头适合于轴端。圆头和半圆头普通平键轴上的键槽是用指状铣刀加工。方头普通平键轴槽端部应力较小，但要用螺钉把键固定在键槽中。其轴槽是用盘形铣刀加工的。
(19) 如图15-13所示，为何采用两个平键时，一般设置在同一轴段上相隔的位置，采用两个楔键时相隔左右，采用两个半圆键时，则常设置在轴的同—母线上?

图15-13
答：上述布置是从尽量减小对轴的强度的削弱考虑的，同时又考虑了各类键的特点
五 计算题
(1) 根据图15-14数据，试确定杠杆心轴的直径。已知手柄作用力，尺寸如图示，心轴材料用45钢，。

图15-14
解： ，所以
作用于轴的力
轴上所受的弯矩为
已知45钢,, 所以

(2) 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图15-15所示，该力钢轨中心线约。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。

图15-15
解：先求出未知力 。
画出弯矩图，则，即
因为轴为45正火，。
解得
(3) 已知一传动轴，传递功率为，轴的转速，若轴上许用扭应力不能超过，传动轴的直径应为多少?要求：
1) 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)。
解：1）
所以
2）

3） 时，设取长度为，相对密度，实心轴

从质量上来看，从轻到重的顺序为，内径比0.8、0.6、0.4，实心轴。
(4) 有一台离心风机，由电动机直接带动，电动机轴传递功率为,轴的转速，轴用45钢正火，，。试按许用扭剪应力计算轴的直径。
解：轴的材料为45正火，，，则由公式

考虑轴上有一键槽，直径加大5％，，取。
(5) 图15-16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HT200，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。

图15-16 图15-17
解：齿轮处选用A型普通平键。查表取，取。
联轴器处：，取。
齿轮处：，查表，即

，即齿轮处键的强度足够。
联轴器处：查表，即　,即联轴器处满足键的强度要求。
(6) 图15-17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。
解：查表，。设齿轮材料为锻钢，则

所以

(7) 图15-18为圆锥式摩擦离合器，已知传递功率，承受冲击载荷，转速，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。

图15-18
解：由，查得键的，轮毂长，取。

查表，,故不满足要求。
六 结构设计与轴系结构综合题
(1) 指出下列图15-19中各轴系结构设计的错误。

(a) (b)
图15-19
答：(1) 答图2a中轮毂两边都被轴环挡住是错误的，这样齿轮装不进去；轮毂与轴之间应有键联接，与轮毂配合段轴头长度应小于轮毂的宽度。
答图2b中联轴器应为通孔，与轴头之间应有键联接；轴应有台阶靠住联轴器端面，使联轴器轴向定位。

(a) (b)
答图2
(2) 试指出图15-20所示圆柱齿轮轴系中的结构错误，并画出正确的结构图(齿轮油润滑，轴承脂润滑)。

图15-20
答：见答图3

答图3
(3) 图15-21所示为小锥齿轮轴系部件结构图(小锥齿轮与轴一体，为齿轮轴)。试改正图中不合理或错误的结构，并简述原因

图15-21
答：见答图4

答图4
① 右轴承内圈右端面是固定面，可用圆螺母加止动垫片，螺纹外径略小于轴承内径。
② 轴上所加螺纹段右边一段轴段穿过透盖，该段轴径应小于螺纹内径；
③ 透盖与轴之间应有间隙，且应有密封毡圈；
④ 两轴承内圈之间的轴径应小于轴承内径；
⑤ 两轴承外圈之间的套筒内径应小于轴承外径，形成轴承外圈定位凸肩；
⑥ 左轴承内圈左侧轴肩过高，应减至内圈高的2/3左右；
⑦ 套杯凸缘不应在左边，应在右边。
⑧ 箱体孔的中部直径应加大，以减少精加工面；
⑨ 透盖与套杯配合段过长，透盖与右轴承外圈之间应有较大的间隙；
⑩ 套杯凸缘与箱体间应有调整垫片、套杯凸缘与透盖间应有调整垫片；
　轴的右端及透盖外圆外侧应有倒角。
(4) 指出图15-22所示圆锥齿轮减速器中输入轴系(即小圆锥齿轮轴)结构上的错误。

图15-22
　　答：按照前述结构查错的要点，可知小圆锥齿轮轴系结构主要有如下错误：
1) 圆锥齿轮应与轴用键联接；
2) 圆锥齿轮外端应有固定挡盘(因此，与锥齿轮相配合的轴头段长度应略小于齿轮轮毂长度)，同时齿轮内端定位轴肩过高而使齿轮拆卸困难；
3) 右轴承无法接入；
4) 套杯右端应有内台阶，以承受右轴承上的轴向力；
5) 轴中间过渡段直径过大，应使轴肩低于轴承内圈的高度
6) 左轴承的外圈与轴承端盖间轴向间隙过大；
7) 轴承端盖(透盖)与相应轴段处应有密封元件；
8) 套杯左端凸缘与箱体贴合面处应有调整齿轮啮合间隙用的调整垫片；
9) 套杯内孔中段应挖出一段凹槽，既减少了精加工长度，又使右轴承易于装拆；
10) 套杯与箱体孔配合的外径部分最好在中段切出一段凹槽(亦可在箱体座孔的中段切凹槽)，以减少精加工的配合面，也便于整个齿轮轴系组件的装拆。
　 (5) 图15-23所示的减速器输出轴，齿轮用油润滑，轴承用脂润滑。指出其中的结构错误，并说明原因。(指出5处即可)

图15-23
答：如答图5所示。

答图5
错误1：键轴上两个键槽不在同一母线上；
错误2：左轴承盖与轴直接接触；
错误3：左轴承盖与箱体无调整密封垫片；
错误4：轴套超过轴承内圈定位高度；
错误5：齿轮所处轴段长度过长，出现过定位，齿轮定位不可靠；
错误6：键顶部与轮毂接触；
错误7：无挡油盘；
错误8：两轴承盖的端面处应减少加工面。
(6) 试画出图15-24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。

图15-24
答案：略
(7) 画出平键和楔键的结构并说明工作原理。
答：平键的两侧面为工作面，工作时两侧面受到挤压。(答案无图)
楔键的上、下面分别与毂和轴上键槽的底面贴合为工作面，键的上表面及相配的轮毂键槽底面各有1:100的斜度。装配时把楔键打入键槽内，其上、下表面产生很大压力，工作时靠此压力产生的摩擦力传递转矩，还可传递单向轴向力。
(8) 指出如图15-25、图15-26所示齿轮系结构中标号处的错误性质，轴承用油脂润滑。

图15-25

图15-26
答：图15-25答案：
① 应设密封圈并留间隙 ② 套筒不可同时接触内、外圈
③ 轮毂应比轴段长1-2mm ④ 联轴器应给定位台阶
⑤ 应有键作周向定位 ⑥ 此处不必卡圈固定内圈
⑦ 轴承内圈装入应有台阶 ⑧ 联轴器应为通孔，且应有轴端挡圈固定
⑨ 箱体装盖应有加工凸台并加垫片 ⑩ 轴环高不能超过内圈厚度
键太长，套筒不可起定位 轴承盖凸缘内应切倒角槽
应加挡油圈
图15-26答案：
① 轴承外圈端线未画出 ② 齿轮左端面无轴向固定，如可加套筒
③ 螺钉联接画法错误 ④ 轴上两键槽应位于一条线上
⑤ 齿轮啮合处画法错误 ⑥ 轴承外圈线漏画
⑦ 止口不易加工没必要 ⑧ 轴和内圈无定位台阶
⑨ 轴段应比轮宽短1-2mm ⑩ 轴段应短于半联宽度，以便压紧
应有加工凸台与垫片 应加密封圈、并留间隙
轴环右端不应超过内圈高的2／3 应有加工凸台与垫片
端盖右端中部应下凹减少加32 座孔处应有甩油环
齿轮右端面无轴向定位，应加定位轴肩
为便于加工与安装．应做成阶梯轴
(9) 如图15-27所示齿轮轴系结构图，已知轴承用脂润滑，试找出图15-27中设计上的错误，并加以改正。

图15-27
答：本题圆锥齿轮轴系结构的合理设计如答图6和答图7所示。其主要错误有：

答图6 小锥齿轮轴支承结构之一

答图7 小锥齿轮轴支承结构之二
① 轴外伸处应有定位台阶；
② 轴承端盖处无垫片，加上也不能起调整作用；
③ 内圈安装困难，轴段应短于内圈宽； ④ 轴承盖超过外圈，有碍储油脂；
⑤ 套杯起不到调节轴向位移位置； ⑥ 套杯及座孔的中部应考虑减少加工量；
⑦ 两个外圈均无定位设施； ⑧ 左轴承无法安装；
⑨ 轴环高度超过内圈厚度2／3： ⑩ 套杯应设止口，以定位外圈：
圆螺母外径压不住齿轮端面； 轴及轮上键槽未开通：
应设置挡油圈： 整根轴向左无定位，会窜动。
(10) 从轴系的定位、调整、配合及润滑等方面对图15-28蜗杆轴系结构进行分析，指出图15-28中所存在的错误。

图15-28
① 外伸端应有定位台阶 ② 承盖嵌入凸台超定位
③ 轴肩超过内圈厚度2／3 ④ 图中挡油圈画法欠妥
⑤ 轴承外圈左端应有定位 ⑥ 装轴承段应短于轴承宽且应有砂轮越程槽
⑦ 圆螺母应加止动垫片 ⑧ 箱外壁应有加工凸台
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