轴的结构设计作业(5)参考答案

轴的结构设计作业（5）

I所示1、图中为用一对角接触球轴承支承的轴系部件，轴承外圈窄边相对安装。试按示例○I—缺少调整垫找出其他错误（不少于7处）。注：不考虑轴承润滑、倒角和圆角；示例：○

片。

② 此处不需用键联接； ③ 转动件与静止件直接接触；

④ 此处应有密封； ⑤ 精加工面过长，不便于轴承装拆； ⑥ 套筒厚度太大，轴承无法拆卸；

⑦ 轴段的长度与轮毂宽度一样长，套筒顶不住齿轮； ⑧ 右端轴承无轴向固定。

2、分析图示轴系结构设计的错误，用数字标出并说明错误原因。注：不考虑轴承润滑、倒角和圆角。

示例：①—右端端盖与箱体间缺少调整垫片，无法调整轴承间隙

（2） 角接触球轴承单个使用； （3）左端轴承处轴肩过高，轴承无法拆卸

（4） 齿轮周向定位键过长，套筒无法装入 （5）套筒项不住齿轮

（6） 轴伸与透盖直接接触 （7）透盖无密封 （8） 左端端盖与箱体端面之间无垫片．无法调整轴承的游隙

（9） 联轴器周向未固定 （10）联轴器轴向未固定

（11）轴右端精加工面过长．装配轴承不便 （12）箱体端面的加工面与非加工面没有分开

3分析图示齿轮轴轴系结构设计的错误，用数字标出并说明错误原因，至少10处。数字标注与说明不匹配不得分。（注：不考虑轴承润滑、倒角和圆角）。

1. 左（右）端盖与箱体端面之间无调整垫片

2. 左边轴承定位轴肩高于轴承内圈 3. 4. 5. 6.

齿轮周向定位键过长，套筒无法装入 套筒顶不住齿轮

右边轴承定位轴肩高于轴承内圈 轴伸与透盖直接接触

7. 透盖无密封

8. 轴右端精加工面过长．装配轴承不便 9. 联轴器轴向和端盖接触 10. 联轴器无键槽，无法装入 11. 两个键应布置在同一水平线上

12. 最右边挡圈和轴端接触，不一定能固定联轴器

8、试分析齿轮、轴、轴承部件组合设计的错误结构，并改正之。齿轮用油润滑，轴承用脂润滑

1.

承盖和轴见有间隙，且有密封毡圈。

2. 套筒高度太高，无法拆轴承，厚度应低于轴承内圈 高度。

3.与之论配合的轴段应短于轮毂长度，确保套筒压住 齿轮端面。

4.半联轴器在轴上没有轴向定位，且配合轴径长度应 比半联轴器孔长短1~2mm。 5. 与联轴器配合的轴段没有开键槽。

6.不用弹性挡圈，轴也没有必要超出轴承的宽。 7. 轴承盖结构不合理，静动件运动干涉。 8. 联轴器上应为通孔。 9、12. 应加入调整垫片。

11. 轴上与齿轮配合的键槽过长，键长应短于轮毂。 10、2.轴承脂润滑，应设置挡油环，防止油进入。

轴

正确图

掌握轴的三种强度计算方法：按扭转强度计算、按弯扭合成强度计算、按疲劳强度进行安全系数校核计算

掌握直齿圆柱齿轮的接触疲劳强度计算与齿根弯曲疲劳强度计算的理论依据，以及力学模型、应力的类型与变化特性；掌握公式中各参数的意义。对斜齿圆柱齿轮的强度计算，应根据它们的传动特点，由相应的当量齿轮转化为直面圆柱齿轮后再进行强度计算，但须注意它们的计算与直齿圆柱齿轮计算的异同点

在受轴向变载荷作用的紧螺栓连接中，为提高螺栓的疲劳强度，可采取的措施是 减小螺栓的刚度或增大被连接件的刚度

螺栓组连接复杂受力状态下的受力分析

技巧：利用静力分析法将复杂的受力简化成简单的受力状态，即轴向载荷、横向载荷、旋转力矩、倾覆力矩。分别计算螺栓组连接在这些简单受力状态下每个螺栓的工作载荷，然后按同类工作载荷矢量叠加，便可得到每个螺栓总得工作载荷，最后求出受力最大的螺栓总拉力。

螺纹连接的预紧与防松。

预紧的目的：增强连接的可靠性和紧密性，以防止受载后被连接件间出现缝隙或发生相对移动。

防松的本质在于防止螺旋副发生相对转动。

螺纹连接主要失效形式：

受拉螺栓(轴向载荷)— 螺栓杆螺纹部分发生断裂

受剪螺栓(横向载荷)— 螺栓杆和孔壁的贴合面上出现压溃或螺栓杆被剪断。 螺栓强度计算时，螺栓螺纹部分危险截面的面积要用螺纹小径d1

③ 受拉螺栓连接的强度计算理论与公式，尤其要记 住：受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓连接的受力- 变形图、螺栓总拉力的确定及紧螺栓连接强度计算 公式中系数1.3的意义

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静载荷、变载荷、静应力、变应力。 ? ? ? ?

工作载荷、名义载荷、计算载荷。 判断机械零件强度的两种方法是：

判断危险截面处的最大应力是否小于或等于许用应力； 判断危险截面处的实际安全系数是否大于或等于需用安全系数；

? 在变应力工况下，机械零件的强度失效主要是疲劳断裂。

对普通螺栓，只承受横向载荷或转矩时

横向载荷和（或）转矩确定连接所需的预紧力

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