第40练 轴的结构（一） 江苏省（职教高考）《机械基础》（苏教版·凤凰职教） 一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了江苏省（职教高考）《机械基础》（苏教版·凤凰职教）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法。 本卷是江苏省（职教高考）《机械基础》（苏教版·凤凰职教）一课一练的第40练，内容为：轴的结构组成、轴段设计及轴上零件轴向定位与固定。 江苏省（职教高考）一课一练 《机械基础》（苏教版·凤凰职教） 第40练 轴的结构（一） 一、单项选择题 1. 下列轴上零件的固定方式中，既能实现周向固定，又能实现轴向固定的是（ ） A. 键连接 B. 销连接 C. 弹性挡圈 D. 套筒 【答案】B 【解析】销连接既能限制轴上零件相对于轴的周向转动，又能限制其轴向移动，因此既能实现周向固定，又能实现轴向固定。键连接主要用于周向固定，弹性挡圈和套筒主要用于轴向固定。 2. 如图所示，下列关于轴及轴上零件的说法，正确的是（ ） A. 图中带轮按结构形式分属于腹板带轮，带轮直径小于300 mm B. 图中轴身与轴承端盖间的密封形式属于接触式密封，可选用连续润滑中的油绳润滑 C. 图中轴端选用键可以标记为GB/T 1096 键C b×h×L D. 图中的轴按外形分属于阶梯轴，按结构分属于实心轴，按载荷分属于转轴 【答案】D 3. 下列连接方式中，可以同时将轴上零件作轴向和周向固定的是（ ） A. 过盈配合 B. 花键 C. 平键 D. 半圆键 【答案】A 【解析】过盈配合依靠轴与轮毂配合面之间产生的压力和摩擦力，同时限制轴上零件相对于轴的轴向移动和周向转动，因此可以实现轴向和周向固定。花键、平键和半圆键主要用于周向固定，通常还需要轴肩、挡圈或螺母等结构实现轴向固定。因此选A。 4. 圆螺母固定轴上零件时，需要注意（ ） A. 无需防松 B. 可承受较小轴向力 C. 轴上切制螺纹会降低轴强度 D. 只能用于轴端零件 【答案】C 【解析】圆螺母固定可靠、装拆方便，但在轴上切制螺纹（常为细牙螺纹）和退刀会使轴应力集中严重，降低轴强度，所以必须加止动垫圈或双螺母防松。 二、多项选择题 5. 轴的结构设计应如何考虑轴的受力状况（ ） A. 应力集中大，以提高轴的强度 B. 应力集中小，以提高轴的强度 C. 受力情况与轴的材料无关 D. 受力均匀，避免局部过载 【答案】BD 【解析】轴的结构设计应根据轴的受力状况合理布置结构，尽量减小应力集中，使载荷分布均匀，避免局部过载，从而提高轴的承载能力和使用寿命。选项B和D符合要求。选项A中应力集中大会降低轴的强度；选项C错误，因为轴的材料会影响其强度、刚度和耐磨性等性能。因此选B、D。 6. 轴上零件的轴向固定方法有（ ） A. 轴肩 B. 键连接 C. 套筒 D. 紧定螺钉 【答案】ACD 【解析】轴肩、套筒、紧定螺钉用于轴向固定；键连接是周向固定方法。 7. 关于阶梯轴结构设计，下列说法正确的是（ ） A. 轴端倒角便于轴上零件装入 B. 轴肩过渡处采用圆角可减小应力集中 C. 轴上螺纹退刀槽便于螺纹加工 D. 各轴段直径相同可减少加工工序 【答案】ABC 【解析】轴端倒角便于零件装配，轴肩过渡处采用圆角可减小应力集中，螺纹退刀槽便于车削螺纹。阶梯轴各轴段直径应根据零件安装、承载和加工要求确定，不应全部设计成相同直径。 三、判断题 8. 温度对轴的结构没有影响，只需要考虑载荷和转速。（ ） 【答案】错误 【解析】工作温度是影响轴结构的因素之一，高温环境会导致轴材料的热胀冷缩等问题，需要考虑在内。 9. 齿轮轴在工作中既有弯曲变形还有扭转变形。（ ） 【答案】正确 【解析】齿轮轴既承受齿轮啮合力产生的弯矩，又传递转矩，因此在工作中同时存在弯曲变形和扭转变形。故判断为正确。 四、综合应用题 10. 某带式输送机减速器的输出轴采用阶梯轴结构，轴上依次安装左侧固定轴承、轴向隔套、直齿圆柱齿轮、轴向隔套和右侧浮动轴承。已知电动机传递功率为7.5 kW，轴的转速为960 r/min，轴材料的许用切应力为35 MPa。齿轮轮毂宽度为36 mm，左侧轴承内圈宽度为18 mm，右侧轴承内圈宽度为20 mm，两只轴向隔套宽度分别为12 mm和10 mm。按扭转强度估算公式 ，，回答下列问题：（1）计算该轴传递的扭矩，并计算轴的最小直径；若按标准尺寸选取轴径，应选多大直径？（2）计算齿轮与两轴承内圈所占的有效轴向装配长度，并说明左侧固定轴承、右侧浮动轴承分别应如何实现轴向定位。（3）运行中发现齿轮在轴向有窜动，分析该故障的主要原因，并提出两项改进措施。 【答案】（1） N·m，换算为74610 N·mm； mm。按标准尺寸应选取不小于25 mm的轴径。（2）有效轴向装配长度为 mm。左侧固定轴承的内圈应由轴肩和锁紧螺母夹紧，外圈应由箱体轴肩和端盖定位；右侧浮动轴承应允许热伸长方向的轴向位移。（3）主要原因是齿轮端面与轴肩或锁紧件之间未压紧，或轴向隔套尺寸不足。应检查并调整锁紧螺母，增设合适厚度的隔套或止动垫片。 【解析】（1）T=9550×7.5/960=74.61 N·m=74610 N·mm；=∛(16T/π[τ])=22.14 mm，故标准轴径选25 mm。（2）有效装配长度L=18+12+36+10+20=96 mm。左侧固定轴承由轴肩、锁紧螺母及箱体轴肩、端盖定位；右侧浮动轴承允许轴向位移以补偿热伸长。（3）齿轮窜动主要因夹紧不足或隔套尺寸不当。应调整锁紧螺母，并校核隔套厚度，必要时增设止动垫片。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了江苏省（职教高考）《机械基础》（苏教版·凤凰职教）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法。 本卷是江苏省（职教高考）《机械基础》（苏教版·凤凰职教）一课一练的第40练，内容为：轴的结构组成、轴段设计及轴上零件轴向定位与固定。 江苏省（职教高考）一课一练 《机械基础》（苏教版·凤凰职教） 第40练 轴的结构（一） 一、单项选择题 1. 下列轴上零件的固定方式中，既能实现周向固定，又能实现轴向固定的是（ ） A. 键连接 B. 销连接 C. 弹性挡圈 D. 套筒 2. 如图所示，下列关于轴及轴上零件的说法，正确的是（ ） A. 图中带轮按结构形式分属于腹板带轮，带轮直径小于300 mm B. 图中轴身与轴承端盖间的密封形式属于接触式密封，可选用连续润滑中的油绳润滑 C. 图中轴端选用键可以标记为GB/T 1096 键C b×h×L D. 图中的轴按外形分属于阶梯轴，按结构分属于实心轴，按载荷分属于转轴 3. 下列连接方式中，可以同时将轴上零件作轴向和周向固定的是（ ） A. 过盈配合 B. 花键 C. 平键 D. 半圆键 4. 圆螺母固定轴上零件时，需要注意（ ） A. 无需防松 B. 可承受较小轴向力 C. 轴上切制螺纹会降低轴强度 D. 只能用于轴端零件 二、多项选择题 5. 轴的结构设计应如何考虑轴的受力状况（ ） A. 应力集中大，以提高轴的强度 B. 应力集中小，以提高轴的强度 C. 受力情况与轴的材料无关 D. 受力均匀，避免局部过载 6. 轴上零件的轴向固定方法有（ ） A. 轴肩 B. 键连接 C. 套筒 D. 紧定螺钉 7. 关于阶梯轴结构设计，下列说法正确的是（ ） A. 轴端倒角便于轴上零件装入 B. 轴肩过渡处采用圆角可减小应力集中 C. 轴上螺纹退刀槽便于螺纹加工 D. 各轴段直径相同可减少加工工序 三、判断题 8. 温度对轴的结构没有影响，只需要考虑载荷和转速。（ ） 9. 齿轮轴在工作中既有弯曲变形还有扭转变形。（ ） 四、综合应用题 10. 某带式输送机减速器的输出轴采用阶梯轴结构，轴上依次安装左侧固定轴承、轴向隔套、直齿圆柱齿轮、轴向隔套和右侧浮动轴承。已知电动机传递功率为7.5 kW，轴的转速为960 r/min，轴材料的许用切应力为35 MPa。齿轮轮毂宽度为36 mm，左侧轴承内圈宽度为18 mm，右侧轴承内圈宽度为20 mm，两只轴向隔套宽度分别为12 mm和10 mm。按扭转强度估算公式 ，，回答下列问题：（1）计算该轴传递的扭矩，并计算轴的最小直径；若按标准尺寸选取轴径，应选多大直径？（2）计算齿轮与两轴承内圈所占的有效轴向装配长度，并说明左侧固定轴承、右侧浮动轴承分别应如何实现轴向定位。（3）运行中发现齿轮在轴向有窜动，分析该故障的主要原因，并提出两项改进措施。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $