内容正文:
四川省(对口招生)智能制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑,共158份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固智能制造类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加智能制造类高考的学生。
与本专辑配套的还有四川省对口招生考试《机械制图》《金属加工与实训》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
四川省(对口招生)智能制造类 《机械基础》
项目三:轴系零部件
任务三:轴的结构
时间:45分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共16小题,每题3分,共48分)
1. 某传动轴需在轴端装配带孔轮毂,为便于零件装入并避免刮伤配合表面,轴端通常应加工( )
A. 倒角结构
B. 退刀槽结构
C. 越程槽结构
D. 环形槽结构
【答案】A
【解析】轴端加工倒角可起导向作用,便于轮毂等零件装配,并可避免锐边损伤配合表面。
2. 在轴上支承转动零件的部位称为( ),被轴承支承的部位称为( ) ①轴颈 ②轴头 ③轴身 ④轴环
A. ①③
B. ②③
C. ③④
D. ②①
【答案】D
【解析】轴上用于安装轮毂、联轴器等传动零件的端部称为轴头;被轴承支承的部位称为轴颈。因此应选②①,即D。
3. 对于如图(缺图)所示的减速器,下列表述中正确的是( )
A. 将低速轴的结构设计成阶梯形的主要目的是便于加工
B. 低速轴上的齿轮靠键连接实现周向固定并传递转矩
C. 轴承内圈与轴采用过盈配合连接,一般用锤子和铜棒沿轴承内圈四周将轴承敲出
D. 低速轴上的齿轮和轴承用套筒实现轴向定位,适宜在高速下工作
【答案】B
4. 阶梯轴的截面变化处采用圆角过渡是为了减少 ( )
A. 疲劳裂纹的产生
B. 应力集中
C. 摩擦
D. 粗糙度
【答案】B
【解析】轴的结构工艺性要求:轴肩过渡部位应有过渡圆角,是为了减小应力集中。
5. 在一些高精度机械传动设备中,对于轴的直线度要求极高,以下哪种制造工艺或处理方式对提高轴的直线度最有帮助( )
A. 采用多次磨削加工
B. 在轴加工完成后进行人工校直
C. 对轴进行深冷处理
D. 增加轴的壁厚
【答案】B
【解析】轴的直线度误差通常表现为轴线弯曲,校直是直接纠正弯曲、提高直线度的工艺。人工校直可通过施加反向载荷使轴线恢复到规定范围内。多次磨削主要用于改善表面粗糙度、尺寸精度和形状精度,不能直接有效地纠正较大的轴线弯曲;深冷处理主要用于改善材料性能,增加轴的壁厚主要影响刚度,与直线度的直接改善关系不大。因此应选B。
6. 为了便于加工,在车制螺纹的轴段上和需要磨削的轴段上应分别留出( ) ①砂轮越程槽 ②键槽 ③螺纹退刀槽 ④中心孔
A. ①④
B. ①③
C. ③①
D. ②④
【答案】C
【解析】轴的结构工艺性要求:磨削轴径和定位轴肩时,应留有砂轮越程槽;轴上切制螺纹时,应留有退刀槽。
7. 轴的结构中被轴承支承的部分是( )
A. 轴径
B. 轴身
C. 轴头
D. 轴颈
【答案】D
【解析】轴的结构中被轴承支承的部分是轴颈
8. 增大阶梯轴圆角半径的主要目的是( )
A. 降低应力集中,提高轴的疲劳强度
B. 对零件进行周向固定
C. 零件轴向位置的固定
D. 外形美观
【答案】A
【解析】增大阶梯轴过渡圆角半径,可减小截面突变处的应力集中,从而提高轴的疲劳强度,故选A。
9. 影响轴结构的因素不包括( )
A. 温度
B. 转速
C. 轴的长度
D. 表面处理方式
【答案】D
【解析】轴的长度会影响轴的刚度、临界转速和结构尺寸,是轴结构设计时需要考虑的因素。温度和转速也会影响轴的工作状态及结构设计。表面处理方式主要影响轴的表面性能和耐磨、耐腐蚀性能,通常不属于影响轴结构的主要因素。因此应选D。
10. 下图所示为减速器,叙述正确的是( )
A. 减速器中的输出轴按照承受载荷分属于传动轴,根据轴的结构,该直轴属于阶梯轴
B. 若选用代号为“6203”滚动轴承,则内径为17 mm
C. 输出轴中左端滚动轴承利用轴肩做双向固定,可承受较大的轴向力
D. 输出轴上两处安装平键零件轴的部分均叫作轴颈
【答案】B
11. 下列关于轴的加工工艺说法错误的是( )
A. 轴上需磨削的轴段应加工越程槽
B. 轴上需车螺纹的轴段应加工退刀槽
C. 为便于装配,轴端应有倒角
D. 同一轴上各个键槽在圆周方向应间隔一定角度布置
【答案】D
【解析】在同一轴上不同轴段的键槽应布置在同一母线上,目的是便于一次装夹后完成加工。
12. 轴肩与轴环的作用是( )
A. 零件轴向位置的固定
B. 对零件进行周向固定
C. 使轴外形美观
D. 有利于轴的加工
【答案】A
【解析】轴肩和轴环都用于对轴上零件进行轴向定位和固定,因此应选A。轴肩是轴上直径变化形成的环形端面,属于轴本身的结构;轴环是套装在轴上的独立环形零件,具有与轴肩相同的轴向定位作用。当采用轴肩需要较大直径的原材料、经济性较差时,可采用轴环进行定位。
13. 轴上零件周向固定的目的是( )
A. 防止零件轴向移动
B. 防止零件转动
C. 保证零件定位
D. 便于安装拆卸
【答案】B
【解析】周向固定用于传递扭矩,防止零件相对于轴转动;轴向固定防止轴向移动。
14. 轴肩过渡处加工出圆角的主要目的是( )
A. 改进结构,减少应力集中
B. 便于加工
C. 使零件周向定位可靠
D. 使外形美观
【答案】A
【解析】在轴肩过渡处加工出圆角能有效地改进结构,减少因为应力集中导致的材料损伤。这种设计策略在提升零件耐久性和可靠性方面起着关键作用,从而减少潜在的断裂或损坏风险。
15. 阶梯轴上截面变化部位的名称是( )
A. 轴身
B. 轴头
C. 轴颈
D. 轴肩
【答案】D
【解析】轴肩是阶梯轴上直径突变处形成的环形端面或部位,常用于轴上零件的轴向定位,并可承受一定的轴向力。因此应选D。
16. 过盈配合的轴段若加工成导向锥面,则对键槽有什么要求( )
A. 键槽应延长到导向锥面处
B. 键槽的长度应大于轮毂宽度
C. 键槽的宽度应根据过硬量来选取
D. 键槽应在导向锥面前终止
【答案】A
【解析】过盈配合的轴段若加工成导向锥面,则键槽应延长到导向锥面处
二、判断题(本大题共12小题,每题2分,共24分)
17. 轴上不同轴段的键槽应布置在同一母线上,其目的是便于在车床上车削加工。( )
【答案】错误
【解析】轴上不同轴段的键槽应布置在同一母线上,其目的是便于一次装夹后用铣刀切出。
18. 阶梯轴可以制成两端大,中间小( )
【答案】错误
【解析】阶梯轴通常应制成两端直径较小、中间直径较大的结构,以便于轴上零件的安装、定位和拆卸。因此,题干所述“阶梯轴可以制成两端大、中间小”错误。
19. 用轴端挡圈、套筒、圆螺母做轴向固定时,安装的零件轮毂长度应小于装配零件的轴段长度,其目的是使零件端面与固定零件能紧靠定位。( )
【答案】正确
【解析】采用轴端挡圈、套筒或圆螺母进行轴向固定时,安装零件的轮毂长度应略小于相应轴段的长度。装配后,固定零件能够压紧轮毂,使零件端面与固定零件紧密贴合,从而实现可靠的轴向定位,避免零件在轴向上窜动。因此,题干表述正确。
20. 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。
21. 轴肩与轴环定位时,其高度越大越好。( )
【答案】错误
【解析】轴肩与轴环高度需合理设计,过大可能影响轴承拆卸等装配工艺性,还可能增加轴的应力集中,应根据零件和轴的具体情况确定合适高度。
22. 下列两种结构都属于工艺结构,与零件功能无关( )
【答案】正确
【解析】两者是为满足加工工艺需求设置,不直接参与零件功能实现,属于工艺辅助结构。
23. 当轴上有两个以上的键槽时,槽宽应尽可能相同,并布置在同一方向上。( )
【答案】正确
【解析】轴上沿长度方向有几个键槽时,应将它们安排到同一母线上,且槽宽尽可能相同,以便于加工。
24. 轴肩的过渡圆角半径应大于轴上零件内孔的倒角高度。( )
【答案】错误
【解析】轴肩的过渡圆角半径应小于轴上零件内孔的倒角高度。
25. 轴上用于安装轴承的轴段称为轴颈。( )
【答案】正确
【解析】轴上安装轴承并承受轴承支承作用的轴段称为轴颈,题干表述正确。
26. 轴各部位的直径应符合标准尺寸系列,支承轴颈的直径还应符合轴承内孔的直径系列。( )
【答案】正确
【解析】轴各部位的直径采用标准尺寸,有利于加工、测量和选用标准零件。支承轴颈还必须与轴承内孔的直径系列相匹配,以保证轴承能够正确安装并正常工作。因此,题干表述正确。
27. 轴上截面尺寸变化的部分称为轴肩或轴环。 ( )
【答案】正确
【解析】轴上截面尺寸变化处形成的环形表面称为轴肩,轴环是轴上用于轴向定位的环状圆柱凸台。二者均属于轴上截面尺寸变化形成的结构,作用都是实现轴上零件的轴向定位,因此题干表述正确。
28. 决定轴的结构形状的因素是轴的毛坯形状。 ( )
【答案】错误
【解析】轴的结构形状是由多种因素决定的,其中包括轴上作用力的大小及其分布情况,轴上零件的位置、配合性质及其连接固定的方法以及轴的加工方法、装配方法以及其它特殊要求。而轴的毛坯形状并不直接决定轴的结构形状,而是通过加工方法将其改变。
三、简答题(本大题共5小题,每题2分,共10分)
29. 轴的结构设计应考虑哪些基本要求?
【答案】需满足轴上零件的定位与固定、装配与拆卸方便、加工工艺性好、受力合理等要求。
【解析】轴的结构设计首先应保证轴上零件能够可靠定位和固定,防止工作过程中发生轴向或周向窜动;同时应使零件装配、拆卸和维护方便。轴的结构还应具有良好的加工工艺性,便于车削、磨削、钻孔和键槽加工等,并尽量减少加工难度和制造成本。此外,应根据轴上的载荷及其分布合理确定各段直径、长度和过渡结构,使轴的受力合理,减小弯曲和扭转应力以及应力集中。因此,轴的结构设计应满足零件定位与固定、装配与拆卸方便、加工工艺性好和受力合理等基本要求。
30. 轴的结构设计需要考虑哪些因素?
【答案】轴上的载荷类型和大小。 轴的工作环境,包括温度和湿度。 轴的材质和热处理要求。 轴的加工和制造工艺。 轴的装配和拆卸要求。 轴的支撑和定位方式。 轴的润滑和密封方式。
【解析】轴的结构设计需要综合考虑以下因素:轴上载荷的类型、大小及其分布,这决定轴所受的弯矩、扭矩和强度要求;轴的工作环境,如温度、湿度、腐蚀性和粉尘等,这些因素会影响材料选择、润滑和密封;轴的材料及热处理要求,以获得所需的强度、刚度、耐磨性和抗疲劳性能;轴的加工和制造工艺,以保证结构便于加工并控制制造成本;轴上零件的装配、拆卸和调整要求,以便于安装、维护和更换;轴的支撑和定位方式,以合理确定轴承、轴肩、轴环等结构;轴的润滑和密封方式,以保证轴承及相关零件正常工作并防止润滑剂泄漏或污染物进入。
31. 指出图中的结构错误,轴承采用脂润滑(有错处有编号,分析错误原因,说明改正措施,答对五个即可满分)。
【答案】1)应设密封圈并留间隙; 2)套筒高度不能高于轴承内圈高度; 3)轮毂应比轴段长1-2mm; 4)联轴器应用轴肩进行轴向定位; 5)联轴器应有键进行周向定位; 6)此处不必卡圈固定内圈; 7)轴承内圈装入应有台阶;(或轴精加工面太长,应分段) 8)联轴器应为通孔,且应有轴端档圈固定; 9)箱体端盖应有加工凸台并加调整垫片; 10)轴环高不能超过轴承内圈高度; 11)键太长,套筒不能起定位作用; 12)轴承盖凸缘内应切倒角槽;(或箱体端盖应有加工凸台并加调整垫片) 13)应加挡油环。(或轴环高不能超过轴承内圈高度)
32. 在轴的设计中,为什么需要考虑轴的临界转速?
【答案】当轴的工作转速接近其临界转速时,轴的激振频率接近固有频率,可能发生共振,导致振动显著增大、噪声和动载荷增加,严重时会造成轴或相关零件损坏。因此,计算临界转速有助于避免工作转速落在临界转速附近;设计时还应通过合理选择轴径、支撑方式和结构尺寸等措施提高轴的刚度和固有频率,避开共振区。
【解析】轴在旋转过程中会受到周期性激振作用。当工作转速接近轴的临界转速时,激振频率接近轴的固有频率,容易发生共振,使轴的振动和动载荷显著增大,可能导致疲劳损坏。因此,设计时需要计算临界转速,并使正常工作转速与临界转速保持足够的间隔,避免长期在临界转速附近运行。同时,可通过增大轴径、缩短轴的跨距、合理选择支撑方式和改善结构布置等措施提高轴的刚度和固有频率,从而降低共振风险。
33. 常用提高轴的强度和刚度的措施有哪些?
【答案】1)合理增大轴的直径或危险截面的截面尺寸,以提高轴的强度和刚度;2)合理设计轴肩圆角、退刀槽等过渡结构,减小应力集中;3)改善轴的表面质量,必要时进行表面强化,提高疲劳强度;4)合理布置轴上零件、支承和载荷,减小弯矩及其不利影响;5)选用合适的材料和热处理方法,提高材料的强度和耐疲劳性能。
【解析】增大轴径或危险截面的截面尺寸可以同时提高轴的抗弯、抗扭能力和弯曲刚度、扭转刚度。合理增大轴肩圆角、采用平滑过渡并避免结构突变,可以减小应力集中。改善轴的表面质量或进行表面强化,可减少表面缺陷对疲劳强度的不利影响。合理布置轴上零件、支承和载荷,缩短受力臂或减小弯矩,可以改善轴的受力状况。选择合适的材料并进行适当热处理,可以提高轴的强度和耐疲劳性能。
四、综合应用题(本大题共3小题,共18分)
34.(4分)某自动化生产线的减速装置采用阶梯实心轴传递动力。已知轴传递功率为 ,转速为 ,许用切应力为 。不计弯矩及应力集中影响,轴的计算按纯扭转强度进行。(1)计算轴传递的扭矩,并求轴的最小直径。(2)若按标准尺寸选取轴径为 ,计算其实际切应力,并判断是否满足强度要求。(3)说明该轴采用阶梯结构时,轴肩圆角和键槽分别应注意哪些问题。
【答案】(1)扭矩为。实心圆轴所需最小直径为
。(2)轴径为 时,实际切应力为
。由于 ,满足强度要求。(3)轴肩处应采用适当圆角,减小应力集中;键槽会削弱轴的截面,应校核强度并避免设置在最大弯矩或最大扭矩截面处。
【解析】由T=9550P/n得T=74.61 N·m=74610 N·mm。纯扭转条件为τ=16T/(π)≤[τ],得d≥22.1 mm。取d=25 mm时τ≈24.3 MPa,小于35 MPa,满足要求。轴肩采用圆角平滑过渡;键槽削弱截面,应校核强度并避开危险截面。
35.(10分)依据图示轴系零件结构装配图,回答以下问题: (1)该轴的结构设计成阶台形的主要目的便于轴上零件的______和 ______。 (2)假设蜗轮的内孔倒角高度为c,轴环处圆角半径为r,则必须使 c与r满足______(填“c>r”、“c=r”或“c<r”)。 (3)图中使用的轴承类型名称是______轴承,采用该类轴承的目的是为了能够承受一定的______。
【答案】(1)① 安装 ② 固定 (2)c>r (3)① 角接触球 ② 轴向力
36.(4分)某输送设备的齿轮安装在输出轴上,齿轮切向力为 ,齿轮作用点至危险截面的距离为 。轴传递功率为 ,转速为 。取弯曲载荷系数 ,扭转载荷系数 ,许用切应力为 。(1)计算危险截面的弯矩和扭矩,并按弯扭合成强度求轴的最小直径。(2)若轴的实际直径取 ,计算其当量切应力,并判断该尺寸是否满足强度要求。(3)若实际运行中轴端出现明显弯曲变形,说明两项可行的结构改进措施。
【答案】(1)弯矩为 M=×120=216000 N·mm=216 N·m。扭矩为 T=9550P/n=9550×11/730≈143.90 N·m=143900 N·mm。当量扭矩为 Te=√[(Kb M)^2+(Kt T)^2]=√[(1.5×216000)^2+(1.0×143900)^2]≈354500 N·mm。按弯扭合成强度,轴的最小直径为 d≥∛[16Te/(π[τ])]≈35.6 mm。(2)当 d=40 mm 时,当量切应力为 τe=16Te/(πd3)=16×354500/(π×403)≈28.2 MPa。由于 28.2 MPa<40 MPa,满足强度要求。(3)可增大危险截面的轴径,或缩短齿轮悬臂长度、在齿轮附近增设支承,以减小齿轮载荷作用下的弯矩和弯曲变形。
【解析】弯矩 M=×120=216000 N·mm,扭矩 T=9550P/n=9550×11/730≈143.90 N·m=143900 N·mm。当量扭矩 Te=√[(Kb M)^2+(Kt T)^2]=√[(1.5×216000)^2+(1.0×143900)^2]≈354500 N·mm。由 τe=16Te/(πd3)≤[τ]=40 MPa,得 d≥∛[16Te/(π[τ])]≈35.6 mm。取 d=40 mm 时,τe=16×354500/(π×403)≈28.2 MPa<40 MPa,满足强度要求。可增大轴径,并缩短悬臂或在齿轮附近增设支承,以减小弯矩和弯曲变形。
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四川省(对口招生)智能制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑,共158份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固智能制造类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加智能制造类高考的学生。
与本专辑配套的还有四川省对口招生考试《机械制图》《金属加工与实训》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
四川省(对口招生)智能制造类 《机械基础》
项目三:轴系零部件
任务三:轴的结构
时间:45分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共16小题,每题3分,共48分)
1. 某传动轴需在轴端装配带孔轮毂,为便于零件装入并避免刮伤配合表面,轴端通常应加工( )
A. 倒角结构
B. 退刀槽结构
C. 越程槽结构
D. 环形槽结构
2. 在轴上支承转动零件的部位称为( ),被轴承支承的部位称为( ) ①轴颈 ②轴头 ③轴身 ④轴环
A. ①③
B. ②③
C. ③④
D. ②①
3. 对于如图(缺图)所示的减速器,下列表述中正确的是( )
A. 将低速轴的结构设计成阶梯形的主要目的是便于加工
B. 低速轴上的齿轮靠键连接实现周向固定并传递转矩
C. 轴承内圈与轴采用过盈配合连接,一般用锤子和铜棒沿轴承内圈四周将轴承敲出
D. 低速轴上的齿轮和轴承用套筒实现轴向定位,适宜在高速下工作
4. 阶梯轴的截面变化处采用圆角过渡是为了减少 ( )
A. 疲劳裂纹的产生
B. 应力集中
C. 摩擦
D. 粗糙度
5. 在一些高精度机械传动设备中,对于轴的直线度要求极高,以下哪种制造工艺或处理方式对提高轴的直线度最有帮助( )
A. 采用多次磨削加工
B. 在轴加工完成后进行人工校直
C. 对轴进行深冷处理
D. 增加轴的壁厚
6. 为了便于加工,在车制螺纹的轴段上和需要磨削的轴段上应分别留出( ) ①砂轮越程槽 ②键槽 ③螺纹退刀槽 ④中心孔
A. ①④
B. ①③
C. ③①
D. ②④
7. 轴的结构中被轴承支承的部分是( )
A. 轴径
B. 轴身
C. 轴头
D. 轴颈
8. 增大阶梯轴圆角半径的主要目的是( )
A. 降低应力集中,提高轴的疲劳强度
B. 对零件进行周向固定
C. 零件轴向位置的固定
D. 外形美观
9. 影响轴结构的因素不包括( )
A. 温度
B. 转速
C. 轴的长度
D. 表面处理方式
10. 下图所示为减速器,叙述正确的是( )
A. 减速器中的输出轴按照承受载荷分属于传动轴,根据轴的结构,该直轴属于阶梯轴
B. 若选用代号为“6203”滚动轴承,则内径为17 mm
C. 输出轴中左端滚动轴承利用轴肩做双向固定,可承受较大的轴向力
D. 输出轴上两处安装平键零件轴的部分均叫作轴颈
11. 下列关于轴的加工工艺说法错误的是( )
A. 轴上需磨削的轴段应加工越程槽
B. 轴上需车螺纹的轴段应加工退刀槽
C. 为便于装配,轴端应有倒角
D. 同一轴上各个键槽在圆周方向应间隔一定角度布置
12. 轴肩与轴环的作用是( )
A. 零件轴向位置的固定
B. 对零件进行周向固定
C. 使轴外形美观
D. 有利于轴的加工
13. 轴上零件周向固定的目的是( )
A. 防止零件轴向移动
B. 防止零件转动
C. 保证零件定位
D. 便于安装拆卸
14. 轴肩过渡处加工出圆角的主要目的是( )
A. 改进结构,减少应力集中
B. 便于加工
C. 使零件周向定位可靠
D. 使外形美观
15. 阶梯轴上截面变化部位的名称是( )
A. 轴身
B. 轴头
C. 轴颈
D. 轴肩
16. 过盈配合的轴段若加工成导向锥面,则对键槽有什么要求( )
A. 键槽应延长到导向锥面处
B. 键槽的长度应大于轮毂宽度
C. 键槽的宽度应根据过硬量来选取
D. 键槽应在导向锥面前终止
二、判断题(本大题共12小题,每题2分,共24分)
17. 轴上不同轴段的键槽应布置在同一母线上,其目的是便于在车床上车削加工。( )
18. 阶梯轴可以制成两端大,中间小( )
19. 用轴端挡圈、套筒、圆螺母做轴向固定时,安装的零件轮毂长度应小于装配零件的轴段长度,其目的是使零件端面与固定零件能紧靠定位。( )
20. 温度对轴的结构没有影响,只需要考虑载荷和转速。( )
21. 轴肩与轴环定位时,其高度越大越好。( )
22. 下列两种结构都属于工艺结构,与零件功能无关( )
23. 当轴上有两个以上的键槽时,槽宽应尽可能相同,并布置在同一方向上。( )
24. 轴肩的过渡圆角半径应大于轴上零件内孔的倒角高度。( )
25. 轴上用于安装轴承的轴段称为轴颈。( )
26. 轴各部位的直径应符合标准尺寸系列,支承轴颈的直径还应符合轴承内孔的直径系列。( )
27. 轴上截面尺寸变化的部分称为轴肩或轴环。 ( )
28. 决定轴的结构形状的因素是轴的毛坯形状。 ( )
三、简答题(本大题共5小题,每题2分,共10分)
29. 轴的结构设计应考虑哪些基本要求?
30. 轴的结构设计需要考虑哪些因素?
31. 指出图中的结构错误,轴承采用脂润滑(有错处有编号,分析错误原因,说明改正措施,答对五个即可满分)。
32. 在轴的设计中,为什么需要考虑轴的临界转速?
33. 常用提高轴的强度和刚度的措施有哪些?
四、综合应用题(本大题共3小题,共18分)
34.(4分)某自动化生产线的减速装置采用阶梯实心轴传递动力。已知轴传递功率为 ,转速为 ,许用切应力为 。不计弯矩及应力集中影响,轴的计算按纯扭转强度进行。(1)计算轴传递的扭矩,并求轴的最小直径。(2)若按标准尺寸选取轴径为 ,计算其实际切应力,并判断是否满足强度要求。(3)说明该轴采用阶梯结构时,轴肩圆角和键槽分别应注意哪些问题。
35.(10分)依据图示轴系零件结构装配图,回答以下问题: (1)该轴的结构设计成阶台形的主要目的便于轴上零件的______和 ______。 (2)假设蜗轮的内孔倒角高度为c,轴环处圆角半径为r,则必须使 c与r满足______(填“c>r”、“c=r”或“c<r”)。 (3)图中使用的轴承类型名称是______轴承,采用该类轴承的目的是为了能够承受一定的______。
36.(4分)某输送设备的齿轮安装在输出轴上,齿轮切向力为 ,齿轮作用点至危险截面的距离为 。轴传递功率为 ,转速为 。取弯曲载荷系数 ,扭转载荷系数 ,许用切应力为 。(1)计算危险截面的弯矩和扭矩,并按弯扭合成强度求轴的最小直径。(2)若轴的实际直径取 ,计算其当量切应力,并判断该尺寸是否满足强度要求。(3)若实际运行中轴端出现明显弯曲变形,说明两项可行的结构改进措施。
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