山东省（春季高考）机电技术类 《机械基础》项目四任务三 45分钟专题训练卷

山东省（春季高考）机电技术类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共208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机电技术类理论知识，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机电技术类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《液压与气压传动》《金属加工基础》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 山东省（春季高考）机电技术类 《机械基础》 项目四：支承零部件 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20小题，每题2分，共40分） 1. 轴端倒角是为了（ ） A. 装配方便 B. 减少应力集中 C. 便于加工 D. 便于轴上零件定位 【答案】A 【解析】轴端倒角可引导轴上零件顺利装入，避免装配时端部碰撞或刮伤，因此其主要作用是装配方便，故选A。 2. 在轴上安装齿轮的部位称为（ ） A. 轴肩 B. 轴头 C. 轴颈 D. 轴身 【答案】B 【解析】轴头是轴上用于安装齿轮、带轮、联轴器等传动零件的部位，故选B。 3. 某输出轴如图所示，下列叙述错误的是（ ） A. 左侧轴承由轴肩、轴承端盖轴向固定 B. 两个键槽的位置布局不合理，应设置在同一母线上 C. 右侧联轴器采用平键连接，实现与轴颈的轴向固定 D. 该轴的结构不合理，中间齿轮无法安装 【答案】C 【解析】右侧联轴器采用平键连接，实现与轴颈的周向固定，所以C错误 4. 轴的结构通常包括哪些部分？（ ） A. 锥面、滑块、销轴 B. 轴头、轴颈、轴身 C. 齿轮、螺母、轴套 D. 手柄、手轮、手杆 【答案】B 【解析】轴通常由轴头、轴颈和轴身等基本部分组成。轴头用于安装齿轮、带轮、联轴器等轮毂类零件；轴颈用于安装轴承；轴身用于连接轴头和轴颈等部分。因此选B。 5. 下列关于轴的结构说法正确的是（ ） A. 轴颈是轴上零件与轮毂配合的部分 B. 轴头是轴上零件与轴承配合的部分 C. 轴肩是阶梯轴中直径突变的垂直于轴线的环面部分 D. 轴环是轴向尺寸较大而径向尺寸较小的轴身 【答案】C 【解析】A. 轴颈是轴上用于安装轴承的部分，通常是轴上直径较小的部分，用于与轴承内圈配合。 B. 轴头是轴上与传动零件（如齿轮、皮带轮等）配合的部分，通常是轴的末端或者是轴上某个部位，用于与轮毂等零件配合。 D. 轴环（或称轴环面）通常是指轴上的一个径向尺寸较大而轴向尺寸较小的部分，它用于轴向定位或固定零件，而不是轴向尺寸较大而径向尺寸较小的部分。 6. 阶梯轴上安装齿轮时，用于限制齿轮沿轴向移动的主要结构是（ ）。 A. 轴肩 B. 键槽 C. 退刀槽 D. 中心孔 【答案】A 【解析】轴肩的端面可与齿轮轮毂端面贴合，从而对齿轮进行轴向定位。键槽主要传递转矩，退刀槽用于保证零件靠紧定位面，中心孔用于加工或装夹定位。 7. 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。 8. 一阶梯轴有多个轴段需要设置键槽，应布置在（ ） A. 同一素线上 B. 相邻键槽错开处 C. 相邻键槽错开处 D. 任意方向上 【答案】A 【解析】将键槽布置在同一素线上便于加工，可在一次装夹中完成多个键槽的加工，保证键槽的位置精度和尺寸精度，提高加工效率，所以选A。 9. 某轴上安装滚动轴承，需使轴承内圈在轴向可靠固定，较合理的结构组合是（ ）。 A. 轴肩与圆螺母配合固定 B. 键槽与平键配合固定 C. 退刀槽与砂轮配合加工 D. 中心孔与顶尖配合装夹 【答案】A 【解析】轴肩可限制轴承内圈向一侧移动，圆螺母可从另一侧压紧轴承内圈，两者配合能够实现可靠的轴向固定。平键主要用于传递转矩，退刀槽和中心孔不承担轴承轴向固定作用。 10. 图中的轴头长度L要小于安装零件的宽度B的原因是( ) A. 使齿轮与套筒有效接触，以确保齿轮在轴上固定而无窜动 B. 使齿轮与套筒有效接触，以确保齿轮在轴上的自由活动 C. 方便齿轮与套筒的安装，以确保齿轮在轴上的自由活动 D. 使齿轮与轴环有效接触，以确保齿轮在轴上固定而无窜动 【答案】A 【解析】轴头长度L要小于安装零件的宽度B，以便于安装零件固定牢靠，不至于左右窜动，具体使齿轮与套筒有效接触，以确保齿轮在轴上固定而无窜动。 11. 在轴肩相邻处设置退刀槽，其主要作用是（ ）。 A. 保证零件端面紧靠轴肩定位 B. 增大轴段传递转矩能力 C. 减小轴端螺纹加工长度 D. 提高轴颈表面耐磨性能 【答案】A 【解析】退刀槽为刀具退出提供空间，可避免轴肩根部残留的圆角或凸起妨碍零件端面贴紧轴肩。其主要目的在于保证装配定位，而不是提高转矩、耐磨性或改变螺纹长度。 12. 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。 13. 阶梯轴上采用平键连接齿轮时，键槽端部的布置较合理的是（ ）。 A. 与轴肩保持适当距离布置 B. 与轴肩端面完全重合布置 C. 延伸至轴肩圆角根部布置 D. 跨越两个不同直径轴段布置 【答案】A 【解析】键槽端部若靠近轴肩圆角，会使该处截面削弱并加剧应力集中。键槽端部与轴肩保持适当距离，既便于加工，又有利于保证阶梯轴的结构强度。 14. 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 15. ______能对轴上零件进行周向固定。（ ） A. 轴肩 B. 轴套、圆螺母 C. 弹性挡圈 D. 平键连接 【答案】D 【解析】轴肩、轴套和圆螺母、弹性挡圈的主要作用是限制零件沿轴向移动，实现轴向固定。平键连接使轴与轮毂类零件之间不能发生相对转动，可实现周向固定并传递转矩。因此选D。 16. 阶梯轴的轴端加工外螺纹，配合螺母使用时，其主要结构作用是（ ）。 A. 压紧轴上零件实现轴向固定 B. 传递轴与轮毂之间的转矩 C. 引导轴承内圈完成径向定位 D. 提供车削加工时的装夹基准 【答案】A 【解析】轴端螺纹与螺母配合，可将齿轮、轴承、带轮等零件压紧在轴肩或套筒上，实现轴向固定。传递转矩通常依靠键、花键等结构，径向定位主要依靠配合轴颈。 17. 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 18. 用于滚动轴承轴向定位的轴肩过高时，可在轴肩上开槽，此目的是（ ） A. 卸荷 B. 润滑 C. 安装弹性挡圈 D. 安装拆卸工具 【答案】D 【解析】滚动轴承内圈由轴肩进行轴向定位时，若轴肩较高，轴承内圈端面不便于放置拆卸工具。可在轴肩上开槽，为拉拔器等拆卸工具提供操作空间，以便拆卸轴承。因此选D。 19. 下列各项中，能够实现滚动轴承内圈在轴上周向固定的是（ ） A. 轴肩、轴环 B. 圆螺母 C. 轴端挡圈 D. 过盈配合 【答案】D 【解析】滚动轴承内圈与轴采用过盈配合时，依靠配合面的摩擦力可实现内圈在轴上的周向固定。轴肩、轴环、圆螺母和轴端挡圈主要用于轴向固定，故选D。 20. 为便于拆卸装在轴上的滚动轴承，轴的结构设计应优先满足（ ）。 A. 轴承配合段靠近轴端设置 B. 轴承配合段布置在轴中部 C. 轴承两侧均设置较高凸缘 D. 轴承外侧设置连续键槽结构 【答案】A 【解析】滚动轴承安装在靠近轴端的轴颈上，可为拉拔器、压力机等拆卸工具提供操作条件，便于装拆和维修。将轴承布置在轴中部或在两侧设置过高凸缘，都会增加拆卸困难。 二、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 21. 某减速器输入轴从左端起依次布置螺纹段、左轴承配合段、套筒安装段、齿轮安装段、右轴承配合段和右端伸出段。已知轴的总长为260 mm，螺纹段长24 mm，左轴承配合段长32 mm，套筒安装段长8 mm，齿轮安装段长46 mm，右轴承配合段长32 mm。 （1）计算右端伸出段的长度。 （2）计算齿轮右端面距离轴左端面的轴向尺寸。 （3）若右端采用厚度为4 mm的止动垫圈和厚度为18 mm的圆螺母固定，螺纹段长度为24 mm是否满足装配要求，说明理由。 【答案】（1）右端伸出段长度为118 mm。 （2）齿轮右端面距离轴左端面为110 mm。 （3）满足装配要求。止动垫圈和圆螺母共需22 mm，螺纹段尚余2 mm，可保证螺母完全旋合。 【解析】（1）右端伸出段长度为260－24－32－8－46－32，计算得118 mm。 （2）齿轮右端面的位置尺寸为24＋32＋8＋46，计算得110 mm。 （3）止动垫圈与圆螺母所需轴向长度为4＋18，计算得22 mm，小于螺纹段的24 mm，因此该螺纹段可满足固定要求。 22. 某阶梯轴在两个滚动轴承内圈之间依次安装左轴承、左隔套、齿轮轮毂、右隔套和右轴承。两轴承内侧端面之间的设计距离为99 mm，装配后要求保留1 mm的轴向游隙。已知左轴承宽18 mm，左隔套长12 mm，齿轮轮毂宽40 mm，右轴承宽18 mm。 （1）计算右隔套应取的长度。 （2）若实际加工的右隔套长度为11 mm，计算装配后的轴向游隙。 （3）判断右隔套长度为11 mm时是否符合设计要求，并说明应如何调整。 【答案】（1）右隔套长度为10 mm。 （2）实际轴向游隙为0 mm。 （3）不符合设计要求，应将右隔套长度调整为10 mm。 【解析】（1）零件总长度应为99－1，计算得98 mm。右隔套长度为98－18－12－40－18，计算得10 mm。 （2）右隔套取11 mm时，零件总长度为18＋12＋40＋11＋18，计算得99 mm，因此游隙为0 mm。 （3）设计要求保留1 mm游隙，实际游隙为0 mm会使零件轴向压紧，应减小右隔套长度1 mm。 23. 某阶梯轴的滚动轴承安装轴颈直径为35 mm。为使轴承内圈能可靠地靠紧轴肩，设计轴肩高度为3 mm，轴肩根部圆角半径按不大于轴承倒角半径1.5 mm选取。现拟选圆角半径1 mm。 （1）计算轴肩外径。 （2）判断圆角半径1 mm是否满足装配要求。 （3）说明轴肩根部圆角半径过大可能造成的装配问题。 【答案】（1）轴肩外径为41 mm。 （2）满足装配要求。 （3）圆角半径过大会与轴承内圈倒角发生干涉，使轴承内圈端面不能贴紧轴肩，影响轴向定位。 【解析】（1）轴肩外径为35＋2×3，计算得41 mm。 （2）所选圆角半径1 mm小于轴承允许的倒角半径1.5 mm，因此不会妨碍轴承内圈靠紧轴肩。 （3）轴肩圆角必须小于相邻零件的倒角尺寸，否则零件端面会被圆角顶住而不能正确定位。 24. 某传动轴从定位轴肩向右依次安装齿轮轮毂、定位套筒、滚动轴承内圈、止动垫圈和圆螺母。已知齿轮轮毂宽50 mm，定位套筒长10 mm，轴承内圈宽16 mm，止动垫圈厚3 mm，圆螺母有效旋合长度14 mm。为保证螺母旋合后仍有2 mm螺纹露出，轴肩至轴端的最小轴向长度应满足装配要求。 （1）计算轴肩至轴端所需的最小轴向长度。 （2）若实际轴肩至轴端长度为93 mm，计算其长度是否满足要求。 （3）从轴的结构设计角度，写出两项保证轴上零件可靠轴向定位的措施。 【答案】（1）最小轴向长度为95 mm。 （2）不满足要求，实际长度比所需长度短2 mm。 （3）可采用轴肩与圆螺母从两侧夹紧零件；可在轴肩处设置合适的圆角或退刀槽，保证零件端面贴紧定位面。 【解析】（1）所需长度由50 mm、10 mm、16 mm、3 mm、14 mm和2 mm组成，合计为95 mm。 （2）实际长度93 mm小于最小长度95 mm，圆螺母不能保证规定的有效旋合长度和露出螺纹长度。 （3）轴上零件通常利用轴肩、套筒、圆螺母、挡圈等实现轴向定位；定位面处还应避免圆角干涉，保证零件能够贴紧。 25. 某减速器中间轴采用阶梯轴结构，两端各安装一只宽度为16 mm的滚动轴承，两个轴承内侧分别设置宽度为4 mm的隔套，中部齿轮轮毂宽度为36 mm。为便于装配，齿轮两侧各预留1 mm的轴向间隙。 （1）计算齿轮安装段的最小长度。 （2）计算两轴承中心之间的轴向距离。 （3）说明齿轮在轴上进行轴向定位时，可采用的两种结构措施。 【答案】（1）齿轮安装段的最小长度为38 mm。 （2）两轴承中心之间的轴向距离为62 mm。 （3）可在齿轮一侧设置轴肩定位，另一侧采用隔套、圆螺母或轴端挡圈进行定位；也可采用轴肩与套筒配合实现双向限位。 【解析】（1）齿轮安装段长度为轮毂宽度36 mm加两侧装配间隙各1 mm，计算得38 mm。 （2）两轴承中心距离由左轴承半宽8 mm、左隔套4 mm、齿轮安装段38 mm、右隔套4 mm和右轴承半宽8 mm组成，计算得62 mm。 （3）轴上零件应可靠轴向定位，同时应保证装配和拆卸方便。 三、综合应用题（本大题共6题（含1篇语篇、3个小题），共40分） 26.（5分）某小型齿轮减速器的传动轴采用两端滚动轴承支承，轴上齿轮布置在两轴承之间。每只轴承宽度为15 mm，齿轮轮毂宽度为34 mm，齿轮两侧各设置宽度为6 mm的隔套，并在隔套与齿轮之间各留2 mm装配间隙。 （1）计算两轴承中心之间所需的最小距离。 （2）若箱体上两轴承座孔中心距离已经确定为46 mm，判断该结构能否满足装配要求。 （3）为适应轴受热后的轴向伸长，说明两端轴承宜采用怎样的轴向固定方式。 【答案】（1）两轴承中心之间所需的最小距离为48 mm。 （2）不能满足装配要求。现有中心距离46 mm，小于所需距离48 mm，装配后会使隔套、齿轮或轴承受到轴向挤压。 （3）宜采用一端固定、一端游动的支承方式。固定端轴承承担轴的双向轴向定位，游动端轴承允许轴或轴承外圈产生微小轴向位移。 【解析】（1）两轴承中心距离由两只轴承的半宽、两个隔套宽度、齿轮轮毂宽度和两侧装配间隙组成，即7.5 mm、6 mm、2 mm、17 mm、2 mm、6 mm、7.5 mm相加，计算得48 mm。 （2）轴承座孔中心距离不足会造成轴上零件轴向干涉，影响轴承正常工作。 （3）固定端与游动端配合可避免温度变化引起的轴向附加载荷。 27.（5分）某带式输送机的从动轴右端采用悬臂方式安装带轮。右侧轴承外侧至轴端依次布置带轮安装间隙、带轮轮毂、止动垫圈、圆螺母和螺纹外露余量。其中，安装间隙为3 mm，带轮轮毂长度为40 mm，止动垫圈厚度为3 mm，圆螺母厚度为9 mm，螺纹外露余量为2 mm。 （1）计算从右侧轴承外侧端面到轴端所需的最小轴向长度。 （2）若原设计该段长度为52 mm，判断原设计是否满足带轮安装和锁紧要求。 （3）针对带轮悬臂安装的结构特点，提出两项减小轴弯曲变形的措施。 【答案】（1）所需最小轴向长度为57 mm。 （2）原设计不满足要求。原设计长度比所需长度少5 mm，无法保证带轮、垫圈和圆螺母的正常安装。 （3）可缩短带轮中心至轴承的悬臂距离；可适当增大悬臂段轴径或提高轴承支承刚度；还可将带轮尽量靠近轴承布置。 【解析】（1）该段长度由3 mm安装间隙、40 mm轮毂、3 mm垫圈、9 mm圆螺母和2 mm螺纹外露余量组成，计算得57 mm。 （2）轴端长度不足会使圆螺母不能完全旋合，影响带轮的轴向可靠定位。 （3）减小悬臂长度和提高支承刚度均可降低带轮径向载荷引起的轴挠度。 28.（10分）依据图示轴系零件结构装配图，回答以下问题： （1）（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 ______。 【答案】① 安装 ② 固定 （2）（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”）。 【答案】c>r （3）（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 角接触球 ② 轴向力 29.（5分）某烘干设备的传动轴工作长度为420 mm，轴材料的线膨胀系数为12×10-6/℃。设备运行时，轴温由20℃升至70℃。为防止轴受热伸长后挤压两端轴承，设计时要求游动端至少保留0.10 mm的轴向活动余量。 （1）计算传动轴在运行温度下的轴向伸长量。 （2）计算游动端应预留的最小初始轴向间隙。若实际预留间隙为0.30 mm，判断是否合格。 （3）说明游动端轴承在轴承座中的安装结构要求。 【答案】（1）传动轴的轴向伸长量为0.252 mm。 （2）最小初始轴向间隙为0.352 mm。实际间隙为0.30 mm，不合格。 （3）游动端应允许轴承外圈或内圈沿轴向微量移动，不宜将该轴承的内圈和外圈同时作双向固定；配合面应保证移动顺畅，避免因过紧配合卡滞。 【解析】（1）温差为50℃，轴向伸长量按线膨胀关系计算，即420 mm×12×10-6/℃再乘50℃，结果为0.252 mm。 （2）初始间隙除补偿热伸长外，还应保留0.10 mm活动余量，因此最小值为0.252 mm加0.10 mm，计算得0.352 mm。 （3）游动支承的作用是补偿轴的热伸长，防止轴承产生异常轴向载荷。 30.（5分）某齿轮轴的左侧轴承配合轴颈直径为30 mm，齿轮安装段直径为35 mm，齿轮轮毂长度为45 mm。该齿轮采用平键连接，平键长度为36 mm，平键在轮毂两端应各留不小于4 mm的距离。齿轮孔两端倒角尺寸为2 mm。 （1）计算齿轮安装段相对轴承轴颈形成的轴肩径向高度，并计算平键两端实际预留距离。 （2）若轴肩圆角半径取2.5 mm，判断该圆角是否适合与齿轮孔倒角配合，并说明理由。 （3）说明键槽和轴肩在结构布置上应注意的两项要求。 【答案】（1）轴肩径向高度为2.5 mm。平键两端实际预留距离为4.5 mm。 （2）不适合。轴肩圆角半径2.5 mm大于齿轮孔倒角2 mm，齿轮端面可能与圆角发生干涉，不能可靠贴紧轴肩定位。 （3）键槽端部应避开轴肩圆角和危险过渡部位；轴肩处应采用与零件倒角相适应的圆角或退刀槽；键槽长度应满足传递转矩和零件安装要求，同时避免过度削弱轴截面。 【解析】（1）轴肩径向高度由35 mm与30 mm的直径差除以2得到2.5 mm。平键两端余量由45 mm减36 mm后再除以2得到4.5 mm，满足不小于4 mm的要求。 （2）配合零件的倒角应大于或等于轴肩圆角半径，才能保证零件端面贴紧轴肩。 （3）键槽和轴肩都是轴上易产生应力集中的部位，应避免二者在同一过渡区域重叠。 31.（10分）某包装机链轮轴从左端到右端依次安装联轴器、滚动轴承、隔套、链轮、止动垫圈和圆螺母。联轴器轮毂长度为42 mm，轴承宽度为17 mm，隔套宽度为6 mm，链轮轮毂长度为30 mm，止动垫圈厚度为3 mm，圆螺母厚度为8 mm，螺纹端外露余量为2 mm。各零件之间不另设装配间隙。 （1）计算从联轴器左端面至轴右端所需的最小有效轴向长度。 （2）若现有轴的有效轴向长度为106 mm，判断该轴能否完成全部零件的安装与锁紧。 （3）说明链轮在轴上采用“轴肩、平键、止动垫圈和圆螺母”组合结构时，各结构分别承担的主要作用。 【答案】（1）最小有效轴向长度为108 mm。 （2）不能完成安装与锁紧。现有长度106 mm，比所需长度少2 mm。 （3）轴肩用于链轮一侧的轴向定位；平键用于传递链轮与轴之间的转矩；止动垫圈用于防止圆螺母松动；圆螺母用于从另一侧压紧链轮并实现轴向锁紧。 【解析】（1）有效轴向长度由42 mm联轴器轮毂、17 mm轴承、6 mm隔套、30 mm链轮轮毂、3 mm止动垫圈、8 mm圆螺母和2 mm外露余量组成，计算得108 mm。 （2）轴向尺寸链不足会导致圆螺母旋合长度不足，影响链轮的可靠锁紧。 （3）该组合结构将周向传动、单侧定位、另一侧压紧和防松功能分开实现，适用于需要可靠拆装的链轮连接。 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 $ 山东省（春季高考）机电技术类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共208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机电技术类理论知识，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机电技术类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《液压与气压传动》《金属加工基础》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 山东省（春季高考）机电技术类 《机械基础》 项目四：支承零部件 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20小题，每题2分，共40分） 1. 轴端倒角是为了（ ） A. 装配方便 B. 减少应力集中 C. 便于加工 D. 便于轴上零件定位 2. 在轴上安装齿轮的部位称为（ ） A. 轴肩 B. 轴头 C. 轴颈 D. 轴身 3. 某输出轴如图所示，下列叙述错误的是（ ） A. 左侧轴承由轴肩、轴承端盖轴向固定 B. 两个键槽的位置布局不合理，应设置在同一母线上 C. 右侧联轴器采用平键连接，实现与轴颈的轴向固定 D. 该轴的结构不合理，中间齿轮无法安装 4. 轴的结构通常包括哪些部分？（ ） A. 锥面、滑块、销轴 B. 轴头、轴颈、轴身 C. 齿轮、螺母、轴套 D. 手柄、手轮、手杆 5. 下列关于轴的结构说法正确的是（ ） A. 轴颈是轴上零件与轮毂配合的部分 B. 轴头是轴上零件与轴承配合的部分 C. 轴肩是阶梯轴中直径突变的垂直于轴线的环面部分 D. 轴环是轴向尺寸较大而径向尺寸较小的轴身 6. 阶梯轴上安装齿轮时，用于限制齿轮沿轴向移动的主要结构是（ ）。 A. 轴肩 B. 键槽 C. 退刀槽 D. 中心孔 7. 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 8. 一阶梯轴有多个轴段需要设置键槽，应布置在（ ） A. 同一素线上 B. 相邻键槽错开处 C. 相邻键槽错开处 D. 任意方向上 9. 某轴上安装滚动轴承，需使轴承内圈在轴向可靠固定，较合理的结构组合是（ ）。 A. 轴肩与圆螺母配合固定 B. 键槽与平键配合固定 C. 退刀槽与砂轮配合加工 D. 中心孔与顶尖配合装夹 10. 图中的轴头长度L要小于安装零件的宽度B的原因是( ) A. 使齿轮与套筒有效接触，以确保齿轮在轴上固定而无窜动 B. 使齿轮与套筒有效接触，以确保齿轮在轴上的自由活动 C. 方便齿轮与套筒的安装，以确保齿轮在轴上的自由活动 D. 使齿轮与轴环有效接触，以确保齿轮在轴上固定而无窜动 11. 在轴肩相邻处设置退刀槽，其主要作用是（ ）。 A. 保证零件端面紧靠轴肩定位 B. 增大轴段传递转矩能力 C. 减小轴端螺纹加工长度 D. 提高轴颈表面耐磨性能 12. 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 13. 阶梯轴上采用平键连接齿轮时，键槽端部的布置较合理的是（ ）。 A. 与轴肩保持适当距离布置 B. 与轴肩端面完全重合布置 C. 延伸至轴肩圆角根部布置 D. 跨越两个不同直径轴段布置 14. 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 15. ______能对轴上零件进行周向固定。（ ） A. 轴肩 B. 轴套、圆螺母 C. 弹性挡圈 D. 平键连接 16. 阶梯轴的轴端加工外螺纹，配合螺母使用时，其主要结构作用是（ ）。 A. 压紧轴上零件实现轴向固定 B. 传递轴与轮毂之间的转矩 C. 引导轴承内圈完成径向定位 D. 提供车削加工时的装夹基准 17. 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 18. 用于滚动轴承轴向定位的轴肩过高时，可在轴肩上开槽，此目的是（ ） A. 卸荷 B. 润滑 C. 安装弹性挡圈 D. 安装拆卸工具 19. 下列各项中，能够实现滚动轴承内圈在轴上周向固定的是（ ） A. 轴肩、轴环 B. 圆螺母 C. 轴端挡圈 D. 过盈配合 20. 为便于拆卸装在轴上的滚动轴承，轴的结构设计应优先满足（ ）。 A. 轴承配合段靠近轴端设置 B. 轴承配合段布置在轴中部 C. 轴承两侧均设置较高凸缘 D. 轴承外侧设置连续键槽结构 二、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 21. 某减速器输入轴从左端起依次布置螺纹段、左轴承配合段、套筒安装段、齿轮安装段、右轴承配合段和右端伸出段。已知轴的总长为260 mm，螺纹段长24 mm，左轴承配合段长32 mm，套筒安装段长8 mm，齿轮安装段长46 mm，右轴承配合段长32 mm。 （1）计算右端伸出段的长度。 （2）计算齿轮右端面距离轴左端面的轴向尺寸。 （3）若右端采用厚度为4 mm的止动垫圈和厚度为18 mm的圆螺母固定，螺纹段长度为24 mm是否满足装配要求，说明理由。 22. 某阶梯轴在两个滚动轴承内圈之间依次安装左轴承、左隔套、齿轮轮毂、右隔套和右轴承。两轴承内侧端面之间的设计距离为99 mm，装配后要求保留1 mm的轴向游隙。已知左轴承宽18 mm，左隔套长12 mm，齿轮轮毂宽40 mm，右轴承宽18 mm。 （1）计算右隔套应取的长度。 （2）若实际加工的右隔套长度为11 mm，计算装配后的轴向游隙。 （3）判断右隔套长度为11 mm时是否符合设计要求，并说明应如何调整。 23. 某阶梯轴的滚动轴承安装轴颈直径为35 mm。为使轴承内圈能可靠地靠紧轴肩，设计轴肩高度为3 mm，轴肩根部圆角半径按不大于轴承倒角半径1.5 mm选取。现拟选圆角半径1 mm。 （1）计算轴肩外径。 （2）判断圆角半径1 mm是否满足装配要求。 （3）说明轴肩根部圆角半径过大可能造成的装配问题。 24. 某传动轴从定位轴肩向右依次安装齿轮轮毂、定位套筒、滚动轴承内圈、止动垫圈和圆螺母。已知齿轮轮毂宽50 mm，定位套筒长10 mm，轴承内圈宽16 mm，止动垫圈厚3 mm，圆螺母有效旋合长度14 mm。为保证螺母旋合后仍有2 mm螺纹露出，轴肩至轴端的最小轴向长度应满足装配要求。 （1）计算轴肩至轴端所需的最小轴向长度。 （2）若实际轴肩至轴端长度为93 mm，计算其长度是否满足要求。 （3）从轴的结构设计角度，写出两项保证轴上零件可靠轴向定位的措施。 25. 某减速器中间轴采用阶梯轴结构，两端各安装一只宽度为16 mm的滚动轴承，两个轴承内侧分别设置宽度为4 mm的隔套，中部齿轮轮毂宽度为36 mm。为便于装配，齿轮两侧各预留1 mm的轴向间隙。 （1）计算齿轮安装段的最小长度。 （2）计算两轴承中心之间的轴向距离。 （3）说明齿轮在轴上进行轴向定位时，可采用的两种结构措施。 三、综合应用题（本大题共6题（含1篇语篇、3个小题），共40分） 26.（5分）某小型齿轮减速器的传动轴采用两端滚动轴承支承，轴上齿轮布置在两轴承之间。每只轴承宽度为15 mm，齿轮轮毂宽度为34 mm，齿轮两侧各设置宽度为6 mm的隔套，并在隔套与齿轮之间各留2 mm装配间隙。 （1）计算两轴承中心之间所需的最小距离。 （2）若箱体上两轴承座孔中心距离已经确定为46 mm，判断该结构能否满足装配要求。 （3）为适应轴受热后的轴向伸长，说明两端轴承宜采用怎样的轴向固定方式。 27.（5分）某带式输送机的从动轴右端采用悬臂方式安装带轮。右侧轴承外侧至轴端依次布置带轮安装间隙、带轮轮毂、止动垫圈、圆螺母和螺纹外露余量。其中，安装间隙为3 mm，带轮轮毂长度为40 mm，止动垫圈厚度为3 mm，圆螺母厚度为9 mm，螺纹外露余量为2 mm。 （1）计算从右侧轴承外侧端面到轴端所需的最小轴向长度。 （2）若原设计该段长度为52 mm，判断原设计是否满足带轮安装和锁紧要求。 （3）针对带轮悬臂安装的结构特点，提出两项减小轴弯曲变形的措施。 28.（10分）依据图示轴系零件结构装配图，回答以下问题： （1）（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）（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）（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______。 29.（5分）某烘干设备的传动轴工作长度为420 mm，轴材料的线膨胀系数为12×10-6/℃。设备运行时，轴温由20℃升至70℃。为防止轴受热伸长后挤压两端轴承，设计时要求游动端至少保留0.10 mm的轴向活动余量。 （1）计算传动轴在运行温度下的轴向伸长量。 （2）计算游动端应预留的最小初始轴向间隙。若实际预留间隙为0.30 mm，判断是否合格。 （3）说明游动端轴承在轴承座中的安装结构要求。 30.（5分）某齿轮轴的左侧轴承配合轴颈直径为30 mm，齿轮安装段直径为35 mm，齿轮轮毂长度为45 mm。该齿轮采用平键连接，平键长度为36 mm，平键在轮毂两端应各留不小于4 mm的距离。齿轮孔两端倒角尺寸为2 mm。 （1）计算齿轮安装段相对轴承轴颈形成的轴肩径向高度，并计算平键两端实际预留距离。 （2）若轴肩圆角半径取2.5 mm，判断该圆角是否适合与齿轮孔倒角配合，并说明理由。 （3）说明键槽和轴肩在结构布置上应注意的两项要求。 31.（10分）某包装机链轮轴从左端到右端依次安装联轴器、滚动轴承、隔套、链轮、止动垫圈和圆螺母。联轴器轮毂长度为42 mm，轴承宽度为17 mm，隔套宽度为6 mm，链轮轮毂长度为30 mm，止动垫圈厚度为3 mm，圆螺母厚度为8 mm，螺纹端外露余量为2 mm。各零件之间不另设装配间隙。 （1）计算从联轴器左端面至轴右端所需的最小有效轴向长度。 （2）若现有轴的有效轴向长度为106 mm，判断该轴能否完成全部零件的安装与锁紧。 （3）说明链轮在轴上采用“轴肩、平键、止动垫圈和圆螺母”组合结构时，各结构分别承担的主要作用。 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 $