第14章轴—答题

课程名：机械设计基础（第十四章）题型问答、分析题

考核点：轴的基本理论知识

1.为什么转轴常设计成阶梯形结构？（5分）

参考答案：为了使轴上零件定位准确、固定可靠和装拆方便，一般转轴设计成中间大，两头小的阶梯形轴。

2.轴的结构设计主要应考虑哪些因素？

参考答案：在进行轴的结构设计时，应使轴上零件定位准确、固定可靠;轴应具有良好的工艺性，应使轴受力合理，尽量减少应力集中，有利于提高轴的强度和刚度，并有利于节约材料和减轻重量。

3.提高轴的疲劳强度的措施有哪些？

参考答案：提高轴疲劳强度的措施有。改善零件的结构，降低轴上的应力集中影响，选用疲劳强度高的材料和提高材料疲劳强度的热处理方法和强化工艺;提高轴的表面质量。

4.轴头与轴颈的直径为什么通常要圆整为标准值？

参考答案：与滚动轴承相配合的轴颈直径和与联轴器等标准件相配合的轴头直径，必须取相应的标准直径，才能安装与配合。各轴段尽量取标准直径，以利于采用标准刃具和量具，便于加工和测量。

5.设计时如何选择轴的材料？

参考答案：

轴的材料应满足强度、刚度、耐磨性等方面要求，符合经济、合理、适用的原则，具体选择时还要考虑工作条件(如载荷，速度)、工艺性和可靠性等要求。

轴的常用材料是碳钢和合金钢，最常用的是45钢。受力较小或不重要的轴可用Q235等，对于受力较大并要求限制轴的尺寸和重量。或需要提高轴颈的耐磨性以及处于高温或低温、腐蚀等条件下工作的轴，可采用合金钢。

为了提高轴的强度和耐磨性，可对轴进行各种热处理或化学处理，以及表面强化处理等。外形复杂的轴，如曲轴、凸轮轴等，常采用高强度铸铁或球墨铸铁。

＊6图示为起重机卷筒的两种传动方案，试分析各方案中卷筒轴Ⅱ的受力情况，并比较两种方案的优劣。（8分）

解：左图中，卷筒轴为转轴，即受弯矩，又受转矩T，右图中的方案为心轴，仅受弯矩，不受转矩。因此右图中的方案优于左图中的方案

＊7试从改善受力的角度比较图示两种传动方案的优劣。（8分）

解：由图可知，在输入相同转矩的情况下，左图中的轴比右图中的轴所受转矩小。右图中的方案好些。