軸的基本知識(shí)練習(xí)

1、軸一 選擇題(1) 增大軸肩過渡處的圓角半徑，其優(yōu)點(diǎn)是 D 。 A. 使零件的周向定位比較可靠 B. 使軸的加工方便 C. 使零件的軸向固定比較可靠 D. 降低應(yīng)力集中，提高軸的疲勞強(qiáng)度(2) 只承受彎矩的轉(zhuǎn)動(dòng)心軸，軸表面一固定點(diǎn)的彎曲應(yīng)力是 C 。 A. 靜應(yīng)力 B. 脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力 C. 對稱循環(huán)變應(yīng)力 D. 非對稱循環(huán)變應(yīng)力 (3) 轉(zhuǎn)軸彎曲應(yīng)力的應(yīng)力循環(huán)特性為 A 。 A. r = -1 B. r = 0 C. r = +1 D. -1 < r < +1 (4) 計(jì)算表明某鋼制調(diào)質(zhì)處理的軸剛度不夠。建議：1) 增加軸的徑向尺寸; 2) 用合金鋼代替碳鋼；3) 采用淬火處理；

2、4) 加大支承間的距離。所列舉的措施中有 D 能達(dá)到提高軸的剛度的目的。 A. 四種 B. 三種 C. 兩種 D. 一種 (5) 為提高軸的疲勞強(qiáng)度，應(yīng)優(yōu)先采用 C 的方法。 A. 選擇好的材料 B. 增大直徑 C. 減小應(yīng)力集中 (6) 當(dāng)軸上零件要求承受軸向力時(shí)，采用 A 來進(jìn)行軸向定位，所能承受的軸向力較大。 A. 圓螺母 B. 緊定螺釘 C. 彈性擋圈 (7) 工作時(shí)只承受彎矩，不傳遞轉(zhuǎn)矩的軸，稱為 A 。 A. 心軸 B. 轉(zhuǎn)軸 C. 傳動(dòng)軸 D. 曲軸 (8) 采用表面強(qiáng)化如滾壓、噴丸、碳氮共滲、滲氮、高頻感應(yīng)加熱淬火等方法，可顯著提高軸的 C 。A. 靜強(qiáng)度 B. 剛度 C. 疲

3、勞強(qiáng)度 D. 耐沖擊性能 (9) 已知軸的受載簡圖如圖15-1所示，則其彎矩圖應(yīng)是 C 。圖15-1 圖15-2 (10) 某軸的合成彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖如圖15-2所示。設(shè)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力按對稱循環(huán)變化，則最大當(dāng)量彎矩是 D 。 A. 224 B. 337 C. 450 D. 559 (11) 一般，在齒輪減速器軸的設(shè)計(jì)中包括： 強(qiáng)度校核 軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 初估軸徑 受力分析并確定危險(xiǎn)剖面 剛度計(jì)算。正確的設(shè)計(jì)程序是 C 。A. B. C. D. (12) 用當(dāng)量彎矩法計(jì)算軸的強(qiáng)度時(shí)，公式 中系數(shù)是考慮 D 。 A. 計(jì)算公式不準(zhǔn)確 B. 材料抗彎與抗扭的性能不同 C. 載荷計(jì)算不精確 D. 轉(zhuǎn)矩和彎矩的循

4、環(huán)性質(zhì)不同(13) 已知軸的受載如圖15-3所示，則其彎矩圖應(yīng)是 A 。圖15-3 (14) 軸的常用材料主要是 C 。 A. 鑄鐵 B. 球墨鑄鐵 C. 碳鋼 D. 合金鋼 (15) 對軸進(jìn)行表面強(qiáng)化處理，可以提高軸的 A 。 A. 疲勞強(qiáng)度 B. 靜強(qiáng)度 C. 剛度 D. 耐沖擊性能(16) 在進(jìn)行軸的疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，對于一般單向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸其彎曲應(yīng)力應(yīng)按 B 考慮。 A. 靜應(yīng)力 B. 對稱循環(huán)變應(yīng)力 C. 脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力 D. 非對稱循環(huán)變應(yīng)力 (17) 在軸的設(shè)計(jì)中，采用軸環(huán)是 C 。 A. 作為軸加工時(shí)的定位面 B. 為了提高軸的剛度 C. 使軸上零件獲得軸向定位 D. 為了提高軸的

5、強(qiáng)度(18) 轉(zhuǎn)軸的強(qiáng)度計(jì)算方法有三種，其中 C 為精確計(jì)算。A. 按轉(zhuǎn)矩計(jì)算 B. 按當(dāng)量彎矩計(jì)算 C. 安全系數(shù)計(jì)算(19) 增大軸在剖面過渡處的圓角半徑，其優(yōu)點(diǎn)是 D 。A. 使零件的軸向定位比較可靠 B. 使軸的加工方便C. 使零件的軸向固定比較可靠 D. 降低應(yīng)力集中，提高軸的疲勞強(qiáng)度 (20) 按彎曲扭轉(zhuǎn)合成計(jì)算軸的應(yīng)力時(shí)，要引入系數(shù)，這是考慮 C。 A. 軸上有鍵槽削弱軸的強(qiáng)度而引入的系數(shù) B. 按第三理論合成正應(yīng)力與切應(yīng)力時(shí)的折合系數(shù) C. 正應(yīng)力與切應(yīng)力的循環(huán)特性不同的系數(shù) (21) 已知某軸上的最大彎矩為，轉(zhuǎn)矩為，該軸為單向運(yùn)轉(zhuǎn)，頻繁啟動(dòng)，則計(jì)算彎矩(當(dāng)量彎矩)，約為B。

6、A. 350 B. 219 C. 250 D. 205 (22) 為了提高軸的強(qiáng)度，在以下措施中， A 是不合理的。 A. 鋼軸改為鑄鐵軸 B. 碳鋼改為合金鋼 C. 軸表面硬化(滲碳) D. 加大過渡圓角半徑(23) 為了提高軸的剛度，在以下措施中， B 是無效的。 A. 加大階梯軸各部分直徑 B. 碳鋼改為合金鋼 C. 改變軸承之間的距離 D. 改變軸上零件位置(24) 為了改變軸的自振頻率，在下列措施中宜采用 D 。 A. 整體淬火 B. 改變碳鋼軸為合金鋼軸 C. 加大階梯軸過渡圓角 D. 加大軸直徑(25) 軸所受的載荷類型與載荷所產(chǎn)生的應(yīng)力類型， C 。 A. 相同 B. 不相同

7、C. 可能相同也可能不同(26) 在下述材料中不宜用作制造軸的材料的是 B 。 A. 45鋼 B. HT150 C. 40Cr(27) 當(dāng)軸系不受軸向力作用，該軸系相對機(jī)架 C 軸向定位。 A. 無需 B. 只需一端 C. 兩端均需(28) 同一工作條件，若不改變軸的結(jié)構(gòu)和尺寸，僅將軸的材料由碳鋼改為合金鋼，可以提高軸的 A 而不能提高軸的 B 。 A. 強(qiáng)度 B. 剛度(29) 軸系結(jié)構(gòu)中定位套筒與軸的配合，應(yīng)選 A 。A. 緊一些 B. 松一些(30) 可拆連接有 A ， D 。 A. 鍵連接 B. 鉚接 C. 焊接 D. 過盈配合連接(31) 在做軸的疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算時(shí)，對于一般轉(zhuǎn)軸，軸

8、的彎曲應(yīng)按 D 考慮，而扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力通常按 A 考慮。 A. 脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力 B. 靜應(yīng)力 C. 非對循環(huán)變應(yīng)力 D. 對稱循環(huán)變應(yīng)力 (32) 在軸的初步計(jì)算中，軸的直徑是按 B進(jìn)行初步確定的。 A. 彎曲強(qiáng)度 B. 扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度 C. 軸段的長度 D. 軸段上零件的孔徑(33) 設(shè)計(jì)減速器中的軸，其一般設(shè)計(jì)步驟為 D 。A. 先進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，再作轉(zhuǎn)矩、彎曲應(yīng)力和安全系數(shù)校核 B. 按彎曲應(yīng)力初估軸徑，再進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最后校核轉(zhuǎn)矩和安全系數(shù) C. 根據(jù)安全系數(shù)定出軸頸和長度，再校核轉(zhuǎn)矩和彎曲應(yīng)力 D. 按轉(zhuǎn)矩初估軸頸，再進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最后校核彎曲應(yīng)力和安全系數(shù)(34) 下列密封形式中，D屬于接觸式

9、密封。 A. 迷宮式密封 B. 甩油環(huán)密封 C. 油溝式密封 D. 氈圈密封(35) 對于油溝密封，軸和軸承蓋通孔之間的間隙 B 。 A. 應(yīng)較大，以補(bǔ)償軸的偏心量，半徑間隙一般取 B. 應(yīng)較小，半徑間隙一般取 C. 由制造條件決定 D. 應(yīng)較大，以防止壓力液體通過間隙時(shí)產(chǎn)生過大的能量損失(36) 迷宮式密封有徑向和軸向兩種方式，但通常采用徑向式迷宮密封是因?yàn)?A 。 A. 在軸向式密封結(jié)構(gòu)中，由于溫度的變化，有可能使旋轉(zhuǎn)密封件與固定密封件相接觸 B. 徑向式密封的結(jié)構(gòu)簡單 C. 軸向式密封的制造成本高 D. 徑向式密封的效果好二 填空題 (1) 如將軸類零件按受力方式分類，可將受彎矩而不受轉(zhuǎn)

10、矩作用的軸稱為心軸，受轉(zhuǎn)矩而不受彎矩作用的軸稱為傳動(dòng)軸，受彎矩和轉(zhuǎn)矩作用的軸稱為轉(zhuǎn)軸。 (2) 一般單向回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸，考慮啟動(dòng)、停車及載荷不平衡的影響，其扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的性質(zhì)按 脈動(dòng)循環(huán)處理 . (3) 軸上零件的軸向定位和固定，常用的方法有 軸肩或軸環(huán) ，套筒 ，圓螺母和軸端擋圈。 (4) 一般的軸都需有足夠的強(qiáng)度，合理的結(jié)構(gòu)形式和尺寸和良好的工藝性能，這就是軸設(shè)計(jì)的要求。(5) 軸上零件的周向固定常用的方法有鍵，緊定螺釘， 銷和過盈配合。(6) 軸的直徑由加大至 (為原來的倍)，如果其他條件不變，軸的扭轉(zhuǎn)角減少到原來的 倍，當(dāng)軸的直徑由減少至 (為原來的倍)時(shí)，軸的扭轉(zhuǎn)角增加到原來的 倍。(7)

11、 受彎矩作用的軸，力作用于軸的中點(diǎn)，當(dāng)其跨度減少到原來跨度的1/2時(shí)，如果其他條件不變，其撓度為原來撓度的 1/8 。(8) 對大直徑的軸的軸肩圓角處進(jìn)行噴丸處理是為了降低材料對 應(yīng)力集中 的敏感性。(9) 按許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，其強(qiáng)度條件式為 (10) 一般的軸都需具有足夠的 強(qiáng)度 ，合理的結(jié)構(gòu)形式和尺寸以及良好的 工藝性能 ，這就是軸設(shè)計(jì)的基本要求。(11) 根據(jù)承載情況分析，自行車的前輪軸是 心 軸；中軸是轉(zhuǎn)軸，而后輪軸是心軸。(12) 按軸線形狀，軸可分為直軸、曲軸和鋼絲軟軸。(13) 按許用彎曲應(yīng)力計(jì)算的強(qiáng)度條件為。(14) 軸按當(dāng)量彎矩進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，公式中為考慮彎曲應(yīng)力和

12、扭剪應(yīng)力的 循環(huán)特性 不同而引入的 應(yīng)力較正 系數(shù)；對于大小、方向均不變的穩(wěn)定轉(zhuǎn)矩，可取0.3；轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)變化時(shí)可取0.6；對于對稱循環(huán)變化的轉(zhuǎn)矩，取1。 (15) 一般單向回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸，考慮啟動(dòng)、停車及載荷不平穩(wěn)的影響，其扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力的性質(zhì)按 脈動(dòng)循環(huán) 處理。 (16) 軸上需車制螺紋的軸段應(yīng)設(shè)螺紋退刀 槽，需要磨削的軸段應(yīng)設(shè)砂輪越程 槽。(17) 為了便于安裝軸上零件，軸 端 及各個(gè)軸段的 端 部應(yīng)有倒角。(18) 當(dāng)軸上的鍵槽多于一個(gè)時(shí)，應(yīng)使各鍵槽位于 同一直線上 ；與滾動(dòng)軸承相配的軸頸直徑應(yīng)符合滾動(dòng)軸承內(nèi)孔直徑標(biāo)準(zhǔn)。(19) 用彈性擋圈或緊定螺釘作軸向固定時(shí)，只能承受較 小 的軸向力。(20

13、) 按所受載荷的性質(zhì)分類，車床的主軸是 轉(zhuǎn)軸 ，自行車的前軸是 固定心軸 ，連接汽車變速箱與后橋以傳遞動(dòng)力的軸是 傳動(dòng)軸 。(21) 軸按受載荷的性質(zhì)不同，分為 轉(zhuǎn)軸 、 心軸 、 傳動(dòng)軸 。 (22) 提高軸的疲勞強(qiáng)度的措施有 合理布置軸上傳動(dòng)零件的位置 、 合理設(shè)計(jì)軸上零件的結(jié)構(gòu) 、 減小應(yīng)力集中 、 提高軸的表面質(zhì)量 。 (23) 軸受到交變應(yīng)力的作用，其循環(huán)特征為：對稱循環(huán)時(shí)r = -1 ，脈動(dòng)循環(huán)時(shí)r = 0 ，靜應(yīng)力時(shí)r = +1 。 (24) 軸上零件的軸向固定的常用方法有:(a) 軸肩、軸環(huán) (b) 套筒 ；(c) 端蓋 ；d)擋圈。(25) 計(jì)算彎矩中系數(shù)隨 扭矩 變化的性質(zhì)

14、而定。當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為靜應(yīng)力時(shí)， 0.30 。當(dāng)其為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)， 0.59 ;當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為對稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)， 1.00 。(26) 軸的結(jié)構(gòu)常設(shè)計(jì)為階梯形，主要是為了 定位與安裝軸上零件 。 (31) 提高軸抗疲勞強(qiáng)度的使用較多的表面處理方法有高頻淬火；表面滲碳、氨化、氮化、碾壓、噴丸等強(qiáng)化處理。(32) 工作轉(zhuǎn)速超過一階臨界轉(zhuǎn)速的軸稱為撓性軸 。(33) 氈圈密封和密封圈密封均屬于 接觸式密封 。(34) 動(dòng)密封可分為 接觸式密封 和 非接觸式密封 兩大類。(35) 接觸式密封是利用 密封件的彈性變形力使密封件與接合表面緊密接觸 來達(dá)到密封效果的。(36) 常用的非接觸式密封有 油溝

15、、 擋油盤 、 甩油盤 以及迷宮式密封等幾種。(37) 迷宮式密封的主要優(yōu)點(diǎn)是 無磨損，且適用于速度較高的場合 。三 是非題 (1) 軸的強(qiáng)度計(jì)算中，安全系數(shù)校核就是疲勞強(qiáng)度校核，即計(jì)入應(yīng)力集中、表面狀態(tài)和尺寸影響以后的精確校核。 (T)(2) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，一般應(yīng)盡量避免軸截面形狀的突然變化。宜采用較大的過渡圓角，也可以改用內(nèi)圓角、凹切圓角。 (T) (3) 實(shí)際的軸多做成階梯形，這主要是為了減輕軸的重量，降低制造費(fèi)用。 (F) (4) 承受彎矩的轉(zhuǎn)軸容易發(fā)生疲勞斷裂，是由于其最大彎曲應(yīng)力超過材料的強(qiáng)度極限。 (F) (5) 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算軸的受扭段的最小直徑時(shí)，沒有考慮彎矩的影響。

16、(F) (6) 中碳鋼制造的軸改用合金鋼制造，無助于提高軸的剛度。 (T) (7) 合金鋼的力學(xué)性能比碳素鋼高，故軸常用合金鋼制造。 (F) (8) 發(fā)生共振時(shí)軸的轉(zhuǎn)速稱為軸的臨界轉(zhuǎn)速，它是軸系結(jié)構(gòu)本身所固有的，因此應(yīng)使軸的工作轉(zhuǎn)速避開其臨界轉(zhuǎn)速。 (T) (9) 固定不轉(zhuǎn)動(dòng)的心軸其所受的應(yīng)力不一定是靜應(yīng)力。 (T)(10) 轉(zhuǎn)動(dòng)的心軸其所受的應(yīng)力類型不一定是對稱循環(huán)應(yīng)力。 (T)(11) 為提高軸的剛度，一般采用的措施是用合金鋼代替碳鋼。( F )(12) 氈圈密封裝置的氈圈及軸承蓋上的裝氈圈槽都是矩形截面，目的是為了得到較好的密封效果。 (F)(13) 唇形密封圈裝置采用兩個(gè)油封相背放置，

17、主要起到既可防漏油又可防外界灰塵進(jìn)人的雙重目的。 (T)四 簡答題(1) 自行車的前軸、中軸和后軸各屬于哪類軸?請說明理由。答：由于自行車的前軸和后軸需要克服輪對軸產(chǎn)生的滾動(dòng)摩擦力矩很小，所受的轉(zhuǎn)矩可以忽略，而彎矩是主要的載荷，所以應(yīng)該是心軸。前軸為不轉(zhuǎn)動(dòng)的心軸，而后軸為轉(zhuǎn)動(dòng)的心軸。而自行車的中軸一方面需要克服車輪對地的摩擦力，從而驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，因此受轉(zhuǎn)矩作用；同時(shí)，中軸還受有鏈輪對軸的作用力和踏腳力以及由此引起的彎矩，因此中軸應(yīng)該是轉(zhuǎn)軸。(2) 為何大多數(shù)軸呈階梯形?答：主要是為了便于零件在軸上的裝拆和固定，同時(shí)也有利于節(jié)省材料、減輕重量、便于加工。(3) 零件在軸上進(jìn)行周向固定時(shí)，可采用哪些方法?答：可采用鍵連接、花鍵連接、銷連接和過盈連接等方法。(4) 零件在軸上進(jìn)行軸向固定時(shí)，可采用哪些方法?答：可采用軸肩、軸環(huán)、套筒、鎖緊擋圈、彈性擋圈、軸端擋圈、圓螺母、錐形軸端等方法。 (5) 當(dāng)量彎矩計(jì)算公式中的含義是什么?答：為考慮彎曲應(yīng)力和扭剪應(yīng)力的循環(huán)特性不同而引人的應(yīng)力校正系數(shù)。(6) 設(shè)計(jì)軸肩高度和軸的圓角半徑時(shí)，應(yīng)注意什么問題?答：為使軸上零件與軸肩端面靠緊，應(yīng)保證軸的圓角半徑、軸肩高度與零件轂孔倒角高度或圓角半徑之間滿足如下關(guān)系： 。(7) 軸受載以后，如果產(chǎn)生了過大的彎曲變形或扭轉(zhuǎn)變形，對軸的正常工作有什么影響?舉例說明之。答：軸受載以后，如果產(chǎn)生了過大