第十四章 轴和轴毂连接复习
机械设计期末复习重点知识
平键：普通平键和导向平键。定心性较好、装拆方便。
导向平键
导向平键连接能实现轴上零件的轴向移动，构成动连接。
滑动平键
滑动平键连接能实现轴上零件的轴向移动，构成动连接。
2．半圆键连接
半圆键连接具有良好的定心性能。半圆键能在轴槽中摆动以适应毂槽底面，装配方便。但键槽对轴的强度削弱较大，适用于轻载连接。 锥形轴端采用半圆键连接在工艺上较为方便。
普通V带型号：有Y，Z，A，B，C，D，E七种型号。
V带是标准件，各型号的截面尺寸见下表。
窄V带型号：有SPZ，SPA，SPB，SPC四种型号。
注意： YE，截面尺寸增大，承载能力增加。
3.3 带传动的工作情况分析
3.3.1 带传动的受力分析
1．带传动的有效拉力
张紧力——静止时，带在带轮两边的拉力均为初拉力F0。
② 降低了传动效率；③ 引起带的磨损；④ 使带的温度升高。
结论：弹性滑动将引起下列后果： ① 丢转，从动轮的圆周速度低于主动轮的圆周速度；
打滑——当传递的有效拉力大于极限摩擦力时，带与带轮间将发生全面滑动，这种滑动称为打滑。
2.4 螺纹联接的基本类型及螺纹紧固件
1．螺纹联接的基本类型
1）螺栓联接
2）螺钉联接
螺钉直接旋入被联接件的螺纹孔中，省去了螺母，因此结构上比较简单。但这种联接不宜经常装拆，以免被联接件的螺纹孔磨损而修复困难。
3）双头螺柱联接
双头螺柱多用于较厚的被联接件或为了结构紧凑而采用盲孔的联接。双头螺柱联接允许多次装拆而不损坏被联接零件。
1．拧紧力矩 螺纹联接的拧紧力矩T等于克服螺纹副相对转动的阻力矩T1和螺母支承面上的摩擦阻力矩 T2之和
轴和轴毂连接课件
四、 轴毂联接
五、 轴的使用与维护
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任务八轴和轴毂联接
一、轴的功用、分类与选材
1、轴的含义：轴是组成机器的重要零件之一，作回 转运动的零件都要装在轴上来实现其回转运动，大 多数轴还起着传递转矩的作用。轴要用滑动轴承和 滚动轴承来支承。常见的轴有直轴和曲轴，曲轴主 要用于作往复运动的机械中。 2、轴的功用：1）支承回转零件（齿轮、涡轮、带 轮、凸轮等）；2）传递运动和动力。
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轴上零件的轴向定位方法
轴肩或轴环定位
特点：结构简单，定位可靠，可承受较大的轴向力。 应用：齿轮、带轮、联轴器、轴承等的轴向定位。
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注意：①为了保证轴上零件紧靠定位轴肩。 应使： r轴<R孔 或 r轴<C孔！ 且： h轴>C孔或 h轴 >R孔 正 确
错 误
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轴向定位和固定——
①
轴肩和轴环
轴肩与轴环——由定位面和过度圆角组成。 为保证零件端面能靠紧定位面，轴肩(环)圆角半径r必须 小于零件毂孔的圆角半径R或倒角高度C1; 轴肩(环)高度 h应大于C1和R，为了有足够的强度来承受轴向力，通常 取h=(0.07~0.1)d。轴环宽度b≥1.4h。
机车车轴为转动心轴
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4、轴的分类：
第一种分类方法是按承载情况分： (3) 心轴——这种轴在回转工作时主要只承受弯矩的 轴称为心轴，如机车车轴， 如自行车的前轴。
机车车轴为转动心轴
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(3) 心轴——这 种轴在回转工 作时主要承受 弯矩的轴称为 心轴，如机车 车轴， 如自行 车的前轴。
机械设计复习题(专升本)
《机械设计》复习题（专升本）一、选择题1、用于连接的螺纹牙型为三角形，这主要的原因是三角形螺纹（）。
A.牙根强度高,自锁性能好B.传动效率高C.防振性能好D.外形美观且成本低2、开式齿轮传动的主要失效形式是（）。
A.齿面胶合B.齿面疲劳点蚀C.齿面磨损D.轮齿折断3、普通平键联接传递动力是靠（）。
A.两侧面的摩擦力B.两侧面的挤压力C.上下面的挤压力D.上下面的摩擦力4、将转轴设计成阶梯轴的主要目的是（）。
A.便于轴的加工B.便于轴上零件的装拆和固定C.提高轴的刚度D.有好的外形5、按照所能承受载荷的方向或者是公称接触角的不同，滚动轴承可以分为（）两大类。
A.向心轴承和推力轴承B.角接触和径向接触轴承C.角接触和轴向接触轴承D.轴向接触和径向接触轴承6、V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在（）A．V带离开大带轮处 B. V带绕上大带轮处C． V带离开小带轮处 D. V带绕上小带轮处7、温度对润滑油粘度的影响是随着温度的升高润滑油的粘度（）。
A.提高B.不变C.降低D. 没有影响8、滚子链传动中，链节数应尽量避免采用奇数，这主要是因为采用过渡链节后（）A．制造困难 B.要使用较长的销轴C．不便于装配 D.链板要产生附加的弯曲应力9、深沟球轴承的类型代号是（）。
A.1B.3C.6D.710、轴毂连接中能同时起到周向和轴向固定作用的是（）。
A.套筒B.轴肩C.挡环D.过盈配合11、V带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了（）。
A．限制弯曲应力 B. 使结构紧凑 C.限制带轮包角 D带轮强度12、为了改善纹牙上的载荷分布，通常都以____的方法来实现。
A采用双螺母 B采用加高螺母；C采用减薄螺母 D减少螺栓和螺母的螺距变化差13、半圆键联接传递动力是靠（）。
A.两侧面的摩擦力B.两侧面的挤压力C.上下面的挤压力D.上下面的摩擦力14、下列四种螺纹中，自锁性能最好的是（）A．粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹 C．梯形螺纹 D.锯齿形螺纹15、在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中，为提高螺栓的疲劳强度，可采取的措施是( )。
轴的结构设计
a）截面尺寸变化处 的应力集中
b）过盈配合处的应力集中
c）小孔处的应力集中
减小应力集中的措施： 1）用圆角过渡； 2）尽量避免在轴上开横孔、切口或凹槽； 3）重要结构可增加卸载槽B、过渡肩环、凹切圆角、
增大圆角半径。也可以减小过盈配合处的局部应力。
B d/4 B
30˚ r
d
卸载槽
过渡肩环
凹切圆角
4）避免相邻轴径相差太大；
① ② ③
⑧ ⑩ ⑥ ⑤ ③ ⑦
⑧ ⑩
①
④
⑨
① 轴承端盖与箱体间无调整垫片；② 键顶部与键槽顶部接触；③ 两键槽不在 轴的同一母线上；④ 端盖孔与轴径间无间隙； ⑤ 多键槽；⑥ 轴的长度等于 轮毂长度；⑦ 无定位轴肩；⑧ 轴承未相对安装；⑨ 轴颈长度与端盖相接触； ⑩ 无挡油环。
三、轴的强度计算
轴上零件的定位和固定 加工和装配的工艺性 提高轴强度的结构措施
轴的结构设计
轴的强度计算 轴的刚度计算
有特殊要求时
轴的稳定性计算
二、轴的结构设计
1. 轴的结构设计原则
(1) 满足强度、刚度、防振的要求，并通过 结构设计提高这些方面的性能 (2) 保证轴上零件定位且固定可靠 (3) 便于轴上零件装拆和调整 (4) 轴的加工工艺性好
尽量统一。
二）轴上零件装配工艺性要求 1.轴的配合直径应圆整为标准值。 2.轴端应有cX45º的倒角。 3.与零件过盈配合的轴端应加工出导向锥面。
°
°
a）倒角
b）导向锥面
4.装配段不宜过长。
六、提高轴强度和刚度的措施 1.减小应力集中 合金钢对应力集中比较敏感，应加以注意。 a）截面尺寸变化处的应力集中 轴的应力集中 b）过盈配合处的应力集中 发生的位置 c）小孔处的应力集中
机械设计轴毂连接经典课件
键连接的强度条件为 ：
其中：[p]为三者
最弱材料的许用压力。
表面挤压强度（静连接） 表面磨损强度（动连接） 半圆键：连接强度计算同平键，只适用于静连接。
若强度不足时？ 可适当增加键长或采用双键布置。 但：当键长大于2.25d时，其多出的长度实际上可认为
并不承受载荷，故一般采用的键长不宜超过(1.6~1.8)d。
花键连接是多齿传递载荷，故比平键连接的受力均匀
且应力集中较小（承载能力高）、对中性好（定心精度高） 和导向性较好（经常滑移）。
但花键的加工需用专门的设备和工具，成本较高。
矩形花键副标记：
二、花键连接强度计算
主要失效形式：工作面被压溃（静 连接）或工作面过度磨损（动连接）。
静连接：
动连接：
平键材料的抗拉强度不低于600MPa，通常为45钢。
2．键连接的强度校核
（1）静连接：对于普通平键，其主要失效形式是工作 面的压溃（键、轴和轮毂中强度最弱材料表面），严重过载 时才会出现键的剪断，一般只作挤压强度校核。
式中：接触高度 工作长度：
(圆头平键) (平头平键) (单圆头平
键)
（2）动连接：对于导向平键连接和滑键连接，其主要 失效形式是工作面的过度磨损，通常按工作面上的压力p进 行条件性强度校核计算。
标记示例：
键16x10x100 [圆头普通平键(A型)、b=16 、h=10 、L=100] 键B16x10x100 [平头普通平键(B型)、b=16 、h=10 、L=100] 键C16x10x100 [单圆头普通平键(C型)、b=16 、h=10 、L=100]
老国标标记：键b×L 键的材料选择：
组成：
键key、键槽 （轴槽/轮毂槽）
轴和轴毂连接(课堂PPT)
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14.3 轴的结构设计
2、确定轴的各段长度 确定轴的各段长度，应注意以下几点： 1）当零件需要轴向定位时，则该处轴段的长度应比所装零 件的宽度小（2-3mm），以保证零件沿轴向可靠定位，如装 齿轮段 2）装轴承处的轴段长度一般与轴承宽度相同。 3）轴段长度的确定应考虑轴系中各零件之间的相互关系和 装拆工艺要求。
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14.3 轴的结构设计
14.3.3 零件在轴上的固定
周向固定 为了传递运动和转矩，防止轴上零件与轴作相对转动，轴上零件的周向
固定必须可靠。常用的周向固定方法有键、花键、销和过盈配合等联接。
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D h r R
d D
h
C
r d
轴向固定 零件在轴上的轴向定位要准确而可靠，以使其安装位置确定，能
承受轴向力而不产生轴向位移 ➢轴肩由定位面和内圆角组成
上零件的力作为集中力，其作用点取为零件轮毂宽度的中点。支点 反力的作用点一般可近似地取在轴承宽度的中点上。
n
其余各段轴的直径确定应注意以下几点：
1）应考虑键槽对轴的强度的影响，若该处有一个键槽，直 径增加3%-5%，若有两个键槽，直径增加7%-10%
2）装配标准件处，其轴段直径必须符合标准件的标准直径 系列值
3）有定位要求的轴段，轴的直径应满足定位要求。
4）非配合轴段直径，可不取标准值，但是一般应取整数。
相对固定。 2）轴应有良好的工艺性，便于制造和进行轴上零件的装
配及调整。 3）轴的结构要有利于减少应力集中。 4）受力合理，有利于减轻轴的重量和节省材料。
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14.3 轴的结构设计
类比法 根据轴的工作条件，选择与其相似的轴进行类比及结构设计，画出 轴的零件图。
设计计算法
轴和轴毂联接
B
采用这些方法固定轴上零件时，为保证
固定可靠，应使：与轮毂相配的轴段长度
比轮毂宽度短2～3 mm，即：l＝B - (2~3)
⑤弹性挡圈、紧钉螺钉、锁紧挡圈作轴向定位 特点：承受轴向力能力较差，适用于轴向力
不大的场合。
锁紧挡圈
6圆锥面定位 特点： ⑥多用于承受冲击
载荷和同心度要求较高的 轴端零件。
为了保证轴上零件的正常工作，其轴向和周向都必须固定， 以防止工作时，出现轴向窜动和周向转动而丧失传递运动和转 矩的功能。
1）、轴上零件的轴向定位和固定： 零件在轴上的轴向定位要准确、可靠。因此，必须使零件具有 确定的安装位置，以保证其承受轴向力作用时不会产生轴向位移。 零件在轴上的轴向定位方法，主要取决于它所承受轴向力的大小， 有轴肩、轴环、套筒、圆螺母和止退垫圈、弹性挡圈、螺钉锁紧挡 圈、轴端挡圈以及圆锥面和轴端挡圈等。
⑦ 轴承盖 特点：可承受较大的轴向力，通常通过螺钉或
榫槽与箱体联接，通过轴承可对整个轴起轴向定 位作用
轴承端盖与机座间加垫片，以调整轴的位置
3 提高轴的强度和刚度
（1） 合理布置轴上传动零件的位置，以减小轴的载荷
尽量减小悬臂长度或不采用悬臂布置；轴上零件尽量靠 近支承，减小支承之间跨距，减小弯矩；轴上几个传动件 时，应合理布置其顺序，尽量将输入放中间，减小转矩。
K=5mm~8mm
§9-3 轴的计算
一、轴的强度计算 1．按扭转强度条件计算 2．按弯扭合成强度条件计算
1．按扭转强度条件计算 用于：①只受转矩或主要承受转矩的传动轴的强度计算
②在作轴的结构设计时先按扭转强度计算来初估轴的直径dmin
轴的扭转强度条件为： T
T WT
9550 103 0.2d 3
陈立德版机械设计基础第13、14章课后题答案
第13章机械传动设计13.1简述机械传动装置的功用。
答： (1) 把原动机输出的速度降低或增速。
（2) 实现变速传动。
（3）把原动机输出转矩变为工作机所需的转矩或力。
（4）把原动机输出的等速旋转运动，转变为工作机的转速或其它类型的运动。
（5）实现由一个或多个原动机驱动若干个相同或不同速度的工作机。
13.2选择传动类型时应考虑哪些主要因素？答：根据各种运动方案，选择常用传动机构时，应考虑以下几个主要因素：（1）实现运动形式的变换。
（2）实现运动转速（或速度）的变化。
（3）实现运动的合成与分解。
（4）获得较大的机械效益。
13.3常用机械传动装置有哪些主要性能？答：（1）功率和转矩；（2）圆周速度和转速；（3）传动比；（4）功率损耗和传动效率；（5）外廓尺寸和重量。
13.4机械传动的总体布置方案包括哪些内容？答：总体布置方案包括合理地确定传动类型；多级传动中各种类型传动顺序的合理安排及各级传动比的分配。
13.5简述机械传动装置设计的主要内容和一般步骤。
答：（1）确定传动装置的总传动比。
（2）选择机械传动类型和拟定总体布置方案。
（3）分配总传动比。
（4）计算机械传动装置的性能参数。
性能参数的计算，主要包括动力计算和效率计算等。
（5）确定传动装置的主要几何尺寸。
（6）绘制传动系统图。
（7）绘制装置的装配图。
第14章轴和轴毂连接14.1轴按功用与所受载荷的不同分为哪三种？常见的轴大多属于哪一种？答：轴按功用与所受载荷不同可分为心轴、传动轴和转轴三类。
常见的轴大多数属于转轴。
14.2轴的结构设计应从哪几个方面考虑？答：轴的结构设计应从以下几方面考虑：（1）轴的毛坯种类；（2）轴上作用力的大小及其分布情况；(3)轴上零件的位置、配合性质以及连接固定的方法；（4）轴承的类型、尺寸和位置；（5）轴的加工方法、装配方法以及其它特殊要求。
14.3制造轴的常用材料有几种？若轴的刚度不够，是否可采用高强度合金钢提高轴的刚度？为什么？答：制造轴的常用材料有碳素钢和合金钢。
轴毂连接
可靠性。
圆锥销具有1:50的锥度，安
装方便，定位精度高。
开尾圆锥销在连接时的防松效 果好，适用于有冲击、振动的场合
的连接。
机械设计
轴毂连接
端部带螺纹的圆锥销可
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用于盲孔或拆卸困难的场合；
销轴用于两零件的
铰接处，构成铰链连接。
通常用于开口销锁定， 工作可靠，装拆方便。
槽销上有辗压或模锻出的三条纵向沟槽，将槽销 打入销孔后，由于材料的弹性使销挤压在销孔中，不 易松脱，因而能承受振动和变载荷。
机械设计
轴毂连接
1
轴毂连接
§1 轴毂连接概述
§2 键连接及花键连接 §3 销连接 §4 成形连接 §5 过盈连接
机械设计
§1 轴毂连接概述
轴毂连接
2
轴毂连接 —— 主要用于轴上零件与轴周向固定以传递转矩。
周向固定： 传递转矩
功用： 轴向固定： 传递轴向力 相对轴向动连接： 轴毂连接的种类很多，按闭合（锁合）方式，可分为： 形闭合： 如：平键、花键、销、成形（无键）连接等 力闭合： 如：楔键、弹性环连接、过盈连接等
机械设计
5、设计计算：
轴毂连接
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强度条件：
主要失效：齿面的压溃或磨损，齿根的剪断或弯断等 ∴ 一般只作连接的挤压强度或耐磨性计算 考虑载荷不均匀系数 k = 0.7 ~ 0.8 其具体设计计算方法，详见机械设计手册。
机械设计
§3 销连接
轴毂连接
15
圆柱销靠过盈配合固定在销孔 中，经多次装拆会降低定位精度和
机械设计
一、平键连接 1、普通平键 应用最广泛，本章重点。
轴毂连接
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§2 键连接及花键连接
（1）工作面：两侧面；工作时靠键与键槽侧面的挤压来传递扭矩。 压溃：主要失效形式
机械设计基础 课后习题答案 第三版 课后答案(1-18章全) 完整版
机械设计基础课后习题答案第三版课后答案(1-18章全) 完整版机械设计基础课后习题答案第三版高等教育出版社目录第1章机械设计概述1第2章摩擦、磨损及润滑概述 3第3章平面机构的结构分析12第4章平面连杆机构16第5章凸轮机构 36第6章间歇运动机构46第7章螺纹连接与螺旋传动48第8章带传动60第9章链传动73第10章齿轮传动80第11章蜗杆传动112第12章齿轮系124第13章机械传动设计131第14章轴和轴毂连接133第15章轴承138第16章其他常用零、部件152第17章机械的平衡与调速156第18章机械设计CAD简介163机械设计概述机械设计过程通常分为哪几个阶段?各阶段的主要内容是什么?答:机械设计过程通常可分为以下几个阶段:1.产品规划主要工作是提出设计任务和明确设计要求。
2.方案设计在满足设计任务书中设计具体要求的前提下,由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较,从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。
3.技术设计完成总体设计、部件设计、零件设计等。
4.制造及试验制造出样机、试用、修改、鉴定。
常见的失效形式有哪几种?答:断裂,过量变形,表面失效,破坏正常工作条件引起的失效等几种。
什么叫工作能力?计算准则是如何得出的?答:工作能力为指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力。
对于载荷而言称为承载能力。
根据不同的失效原因建立起来的工作能力判定条件。
标准化的重要意义是什么?答:标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少,简化生产管理过程,降低成本,保证产品的质量,缩短生产周期。
第2章摩擦、磨损及润滑概述按摩擦副表面间的润滑状态,摩擦可分为哪几类?各有何特点?答:摩擦副可分为四类:干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。
干摩擦的特点是两物体间无任何润滑剂和保护膜,摩擦系数及摩擦阻力最大,磨损最严重,在接触区内出现了粘着和梨刨现象。
液体摩擦的特点是两摩擦表面不直接接触,被液体油膜完全隔开,摩擦系数极小,摩擦是在液体的分子间进行的,称为液体润滑。
机械设计基础题库
《机械设计基础》题库教材名称：机械设计基础主编人：陈立德出版社：高等教育出版社第二版本书共一册出题人：王培芹试题知识点分布表一、判断题（共80题）1. 止回棘爪和锁止圆弧的作用是相同的。
( )2. 带传动传动比不能严格保持不变，其原因是容易发生打滑。
( )3. V带底面与带轮槽底面是接触的。
( )4. 压力角的大小影响从动件正常工作。
( )5. 虚约束没有独立约束作用，在实际机器可有可无。
( )6. V带传动不能用于交叉传动之中。
( )7. 尖顶从动件的凸轮，是没有理论轮廓曲线的。
( )8. 同一直径的螺纹按螺旋线数不同，可分为粗牙和细牙两种。
( )9. 螺栓的标准尺寸为中径。
( )10. 偏置曲柄滑块机构没有急回特性。
( )11. 槽轮机构和棘轮机构一样，可以方便地调节槽轮转角的大小。
( )12. 双摇杆机构无急回特性。
( )13. 带轮的轮槽角应小于V带横截面楔角。
( )14. 螺旋传动中，螺杆一定是主动件。
( )15. 三角螺纹具有较好的自锁性能，在振动或交变载荷作用下不需要防松。
( )16. 平面连杆机构的基本形式是铰链四杆机构。
( )17.盘形凸轮的基圆半径越大，行程也越大。
( )18.机构具有确定运动的条件为自由度大于0。
( )19.虚约束没有独立约束作用，在实际机器可有可无。
( )20.锯齿形棘轮的转向必定是单一的。
( )21.带传动传动比不能严格保持不变，其原因是容易发生打滑。
( )22.带传动使用张紧轮后，可使传动能力加强。
( )23.润滑油的粘度随温度的升高而降低。
( )24.限制小轮的直径，其目的是增加包角。
( )25. 螺旋传动中，螺杆一定是主动件。
( )26. 槽轮机构和棘轮机构一样，可以方便地调节槽轮转角的大小。
( )27. 虚约束条件对运动不起独立限制作用。
( )28. 偏置曲柄滑块机构没有急回特性。
( )29.双摇杆机构无急回特性。
( )30. 带轮的轮槽角应小于V带横截面楔角。
化工设备机械基础复习题
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化工设备机械基础复习题一、选择题 001.以下各组中，压力容器与代号对应错误的一组是：）（ A 反应设备——R B 换热器——E C 分离设备——S D 储存容器——B 002. 在化工厂中，换热器的投资约占到了整个投资的 40%，其中列管式换热器使用最为普遍。
以下各项中不属于列管式换热器的是：）（ A 固定管板式换热器 B 填料函式换热器 C U 形管式换热器 D 翅片式换热器 003. 下列各项中，不属于填料塔的部件的是：）（ A 溢流堰 B 喷淋装置 C 液体在分布器 D 填料支承结构 004. 下列属于填料塔内部部件的是：）（ C 液体喷淋装置 D 溢流堰 A 折流板 B 联轴器 005. 化工生产常用的反应器中，用于固体与气体直接反应的反应设备是：）（ A 流化床反应器 B 流动床反应器 C 固定床反应器 D 鼓泡反应器 006. 适用于大规模气象反应，尤其是气象催化反应的反应设备是：）（ A 流化床反应器 B 流动床反应器 C 固定床反应器 D 鼓泡反应器 007. 以下化工用管中，属于非金属管的是：）（ B 玻璃钢管 C 紫铜管 D 铸铁管 A 硅铁管 008. 在常用阀门中，用于防止超压保护设备的阀门是：）（ A 节流阀 B 截止阀 C 安全阀 D 旋塞阀 009. 用于控制流体方向，防止流体逆流的阀门是：）（ A 截止阀 B 闸阀 C 节流阀 D 止回阀 010. 常见机械传动中，能够自动防止过载的是：）（ A 皮带传动 B 齿轮传动 C 链传动 D 蜗杆传动 011. 以下那种设备是用来分离非均相混合物的：）（ A 泵 B 压缩机 C 输送机 D 离心机 012. 以下设备中不属于动设备的是： B 蒸发器 C 压缩机 D 离心机 A 泵 013. 不是利用阀芯的垂直升降实现阀门启闭的是：）（ A 球阀 B 节流阀 C 截止阀 D 闸阀 014. 管件中用于连接两端直径不同的管子，起到节流升压作用的是：）（ A 异径管 B 三通 C 四通 D 弯头 015. 阀门泄露是化工厂常见的设备故障，以下哪个不是常见阀门故障：）（ A 填料泄露 B 阀门关不严 C 腰垫泄露 D 阀杆断裂 016. 以下那种现象可能是由于温度过低引起的：）（ A 高温蠕变 B 脆化 C 氢腐蚀 D 石墨化 017. 以下各项属于速度式压缩机的是：）（ A 隔膜压缩机 B 活塞式压缩机 C 螺杆压缩机 D 离心压缩机 018. 不属于润滑油的特性的是：）（ A 黏性 B 滴点 C 黏温特性 D 润滑性 019. 以下代号中，表示合金钢的是：）（ A Q235 B Q255 C Q295 D Q275 020. 在输送机中，只能用于坡度不大于 300 的固体物料输送的是：）（ A 带式输送机 B 螺旋式输送机 C 气力输送机 D 螺旋式输送机021. 能够起到防止易燃易爆、有毒有害介质窜到检修系统的方法是：）（ A 加堵盲板 B 吹扫 C 降温 D 置换 022. 润滑工作是属于以下那种设备维护：）（ A 一级维护 B 二级维护 C 三级维护 D 日常维护二、填空题 001. 列管式换热器中，需要设置膨胀节以消除温差应力的是；换热管一端固定，。
轴毂连接分类和原理
2T130
P d.k.l
P
b.动连接
失效形式：工作面过度磨损
●动连接的强度条件：
P2T103 P
d.k.l
T 传递转矩 , N m
k 键与轮毂的接触高度 , 长度
圆头 l L b
方头 l L
半圆头 l L b 2
d 轴径
p 键 , 轴 , 轮毂三者中最弱材料的 p 键 , 轴 , 轮毂三者中最弱材料的
传递的载荷超过规定值能自动断开或打滑，保护重要 零件。
连轴器的种类和特性
一.刚性连轴器： 不能补偿两轴间的相对偏移； 也不能缓和冲击和吸收振动。
1、凸缘连轴器：结构简单、成本低、可传递较大的转矩 2、套筒连轴器：结构简单、价格便宜。
二. 挠性连轴器：可在一定程度上补偿两轴间的某种位移。
x y
x y
圆头(A型) 方头(B型)
单圆头(C型)
(2)薄型平键—静连接 （薄壁结构、空心轴、尺寸受限制处：承载能力较低）
工作面
(3)导向平键—动连接：零件滑移距离较小时用螺钉固定在键槽 中，键上有起键螺孔，轮毂沿键滑行 (4)滑键—动连接：零件滑移距离较大时 滑键固定在轮毂上，轮毂带动滑键在键槽中滑行
●计算时按1.5个键计入
花键连接
一．类型（内外之分）. 1．矩形花键：轻系列用于静连接、轻载
中系列用于中等载荷
☆定心方式：小径定心 内、外花键均可用磨削的方法加工。
2．渐开线花键：
α=30°时齿顶高0.5m，用于较大载荷，静动皆可 α=45°时齿顶高0.4m，对轴的削弱比30°的小，用于
载荷较小直径较小的静连接、特别是薄壁零件。
许用挤压应力 许用压力
(2)半圆头键连接
(完整版)机械设计复习大纲
第一章机械设计总论本章节包括5个知识点，1.机械零件的主要失效形式及计算准则；（重点）2.机械零件设计的一般步骤；3.材料的疲劳特性4.机械零件的强度计算；（重点）5.机械零件的抗剪裂强度和接触强度。
在复习每一个知识点的过程中，首先要了解知识点，通过熟悉教材内容，识记一般的知识点，尽可能脑中对零件有总体的认识，再通过本讲义如下内容对应的例题，从分析、解题、注意易错点到完成老师布置的作业完成相应知识点的掌握过程。
【知识点1】机械零件的主要失效形式及计算准则【例题1】机械零件的主要失效形式有哪些？分析：基本知识点的熟记解题：断裂，表面压碎，表面点蚀，塑形变形，过量弹性变形，共振，过热，过量磨损易错点：回答不够全面作业：《机械设计与机械原理考研指南》P18页第20、21、22等题习题：简述机械零件的计算准则【知识点2】机械零件的强度计算【例题2】简述应力特征r的取值范围及应力分类分析：基本知识点的熟记解题：TWrW1,r=1时为静应力，r=T是为循环变应力，r=0时为脉动变应力易错点：分类理解不清作业：《机械设计与机械原理考研指南》P19页第36、37等题习题：简述载荷与应力的类型第二章平面连杆机构及其设计（不考）第三章凸轮机构及其设计（不考）第四章步进机构及其设计（不考）第五章齿轮传动设计本章节包括6个知识点，1.齿轮传动的主要参数及几何尺寸计算；2.齿轮常用材料及热处理方法；3.硬齿面，软齿面，开式传动，闭式传动等概念4.齿轮传动的的常见失效形式，受力分析；（重点）5.直齿，斜齿圆柱齿轮传动的强度计算6.齿轮设计准则。
（重点）其中必须掌握的知识点是3个，1.硬齿面，软齿面，开式传动，闭式传动等概念2.齿轮传动的的常见失效形式，受力分析；3.齿轮设计准则。
【知识点1】齿轮传动的的常见失效形式【例题1】简述齿轮传动的常见失效形式分析：这一考题在历年考研试卷中比较常见，或考简答，或变换形式考填空解题：1.轮齿折断，多发生在脆性材料轮齿根部2.齿面点蚀，多发生在润滑良好的闭式软齿面齿轮中3.齿面胶合，多发生在高速重载热条件差的闭式齿轮中4.齿面磨损，多发生在开式齿轮传动中5.齿面塑性变形，多发生在底速过载，频繁启动的软齿面齿轮传动中易错点：回答不够准确作业：《机械设计与机械原理考研指南》P43页第1、2题，p46页第43、44、45、46题习题：齿面点蚀首先出现在齿面节线附近的原因。
《轴和轴毂连接》PPT课件
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一、轴上零件的装配方案
据轴上零件定位、加工要求以及不同的零件装配方案，参考 轴的结构设计的基本要求，得出如图所示的两种不同轴结 构。
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二、轴上零件的固定 1、轴上零件的定位 轴肩及轴环----阶梯轴上截面变化之处。
零件的轴向定位由轴肩（轴环）或套筒来实现。
特点：结构简单，定位可靠 ，可承受较大的轴向力 应用：齿轮、带轮、联轴器、 轴承等的轴向定位
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第二节 轴的结构分析
轴的结构分析：包括定出轴的合理的
外形和全部结构尺寸
1.轴应便于制造，轴上零件要易于装拆； (制造安装) 2.轴和轴上零件要有准确的工作位置； (定位) 3.各零件要牢固而可靠地相对固定； (固定) 4.改善应力状况，减小应力集中。
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轴的结构 轴主要由轴颈、 轴头、 轴身三部分组成(如图10-5)。 轴上被支承的部分为轴颈，如图中③， ⑦段； 安装轮毂的部 分称做轴头，如图中①，④段； 联接轴颈和轴头的部分称做 轴身，如图中②，⑥段。
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圆螺母
特点：定位可靠，装拆方便，可承受较大的轴向力
由于切制螺纹使轴的疲劳强度下降
应用：常用于轴的中部和端部
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弹性挡圈
特点：结构简单紧凑，只能承受很小的轴向力。
应用：常用于固定滚动轴承等的轴向定位
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轴端压板 特点：可承受剧烈振动和冲击。 应用：用于轴端零件的固定，
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2 .各轴段长度的确定
1.尽可能结构紧凑，保证零件所需要的装配和调整空间如 L应根据轴承端盖和联轴器装拆要求定出
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一般将轴设计成阶梯轴 （1）提供零件定位和固定的轴肩、轴环； （2）区别不同精度和表面粗糙度以及配合的要求； （3）直径变化应尽可能少，直径常为中间大两端小，便于零件 的装拆；
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第十四章 轴和轴毂连接
轴的结构工艺 性
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（4）轴的两端加工倒角，便于零件导入，不宜伤人；
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14.2 轴的结构设计
轴的结构设计包括确定轴的合理外形和全部结构尺 寸。轴作为重要的支承零件，除了与齿轮、带轮等旋转 零件连接外，还要与轴承组合通过轴承与机座相连。 如图示单级圆柱齿轮减速 器中的低速轴。该轴系由 联轴器1、轴2、轴承盖3、 轴承4、套筒5、齿轮6以及 轴承7等组成。
1
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8、无法调整轴承间隙 （缺少调整垫片）。
9、无法调整轴承间隙 （缺少调整垫片）。
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第十四章 轴和轴毂连接
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14.4 轴的材料及选择
轴的材料主要是碳钢和合金钢，钢轴的毛坯 多数用圆钢或锻件，各种热处理和表面强化处理 可以显著提高轴的抗疲劳强度。
校核 轴的 强度
各轴段直径和长度的确定 1. 直径的确定原则
1) 有配合要求的轴段（如轴头）要取标准值。 2) 装配标准件的轴段（如轴颈），其直径要取标准值，并与 所装配的标准件的配合孔径一致。 3)轴肩（或轴环）高度的确定。 定位轴肩, （半径差） h≈（0.07 ～ 0.1）d，非定位轴肩（半径 差）h ≈ 1～2mm 4) 滚动轴承的定位 轴肩的高度必须低于轴承内圈端面的（径 向）厚度,以便于轴承的拆卸。 5) 当轴中间装有零件时，安装该零件轴段的直径应比装配该 零件时需要通过的其他轴段的直径大,以便于装配。
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3.圆螺母和止动垫圈
特点：定位可靠，装拆方便，可承受较大的轴向力由于切 制螺纹使轴的疲劳强度下降
应用：常用于轴的中部和端部
正确
错误
错误
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4.轴端挡圈
特点：能承受较大的轴向力及冲击载荷，需采用放松措施。 应用：常用于轴的端部的零件固定。
2、传递运动和动力
二、轴的分类 1、按承载分 心轴、转轴、传动轴。 心轴：只承受弯矩（M），不传递转矩（T=0） 转动心轴：轴转动
固定心轴：轴固定
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传动轴：只受转矩，不受弯矩 M=0，T≠0 如：汽车下的传动轴。
转轴：既传递转矩（T）、又承受弯矩（M） 如：减速器中的轴。
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2. 设计步骤：
类比法 根据轴的工作条件，选择与其相似 的轴进行类比及结构设计，画出轴的 零件图。 设计计算法
选择材 料及热 处理方 式，确 定许用 应力。 估算 轴的 最小 直径 轴的结 构设计、 绘制草 图 不安全 绘制 安全 轴的 工作 图
6) 非配合直径允许取非标准值，但应圆整。
7) 螺纹直径应符合螺纹标准。
33
2. 长度的确定原则
1) 与轴上传动零件相配合的轴段（轴头）的长度，应比配合
零件的轮毂宽度略短些，一般短2~3mm。 2) 轴上各旋转零件与其他静止零件之间应留有适当的间隙， 以防止相互发生碰撞。 3) 凡装有零件的轴头和轴颈的长度，均应考虑装拆调整的需 要,留足工作空间。 4) 其他轴段的长度，可根据轴和机器的总体结构和布局，结 合零件间的相对位置关系和要求以及机器的工作要求等确定。
半圆键：装配方便，特别适合锥形轴端的连接，对轴的削 弱较大，只适用于轻载。
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3.紧定螺钉
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2.花键 特点：承载能力强，定心 精度高，导向性好，但制 造成本高。
特点：适用于轴向力小，转速 低的场合；在有振动和冲击的 场合，应防松。
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在一般工作温度下（低于200℃），各种碳钢 和合金钢的弹性模量均相差不多，因此相同尺寸的 碳钢和合金钢轴的刚度相差不多。
高强度铸铁和球墨铸铁可用于制造外形复杂的 轴，且具有价廉、良好的吸振性和耐磨性，以及对 应力集中的敏感性较低等优点，但是质较脆。
特点：结构简单紧凑，装拆方便，只能承受很小的轴 向力，可靠性差。
应用：常用于固定滚动轴承和移动齿轮的轴向定位
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二、轴上零件的周向定位 目的：防止零件与轴之间的相对转动
1.键
平键：对中性好，可用于较高精度、高转速及受冲击 或交变载荷作用的场合。
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5.过盈配合
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4.圆锥销
特点：用于受力不大的场合
特点：对中性好，承载能力强， 适用于不常拆卸的部位。可与平 键组合使用，能承受较大的交变 载荷。
第十四章 轴和轴毂连接 三、轴的结构工艺性
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（5）装配段不宜过长。
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第十四章 轴和轴毂连接
轴的结构工艺 性
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（8）退刀槽和越程槽
退刀槽：加工螺纹时，退刀槽可以保证刀具退出。 越程槽：保证砂轮能磨削到轴肩，保证轴肩的垂直度；
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两处错误
1.左侧键太长，套筒无法装入 2.多个键应位于同一母线上
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例题1：分析轴系结构中的错误
1.轴肩—联轴器右端定位 2.间隙、密封—端盖和轴 之间应有间隙和密封
3.轴肩—便于轴承装配
1
2
3
4
5
6
7
4.挡圈过高
5.轴过宽—比齿轮窄2-3mm 6.键过长
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方案二需要一个用于轴向定位的长套筒，多了一个零件， 加工工艺复杂，且质量较大，故不如方案一合理 。
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例题：指出图中轴结构设计中的不合理之处，并绘 出改进后的结构图。 1.轴两端均未倒角； 2.齿轮右侧未作轴向固定；
L
套
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⑦ 非定位轴肩的高度一般为：0.5～3mm，固定滚 动轴承的轴肩高度应小于轴承内圈厚度； ⑧ 保证轴上零件压紧可靠，轴上零件宽度应大于 相配轴段长度。
B
轴套
L
L = B-(1～3）mm
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注意：L轴<L毂-（2～3)mm
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5.圆锥面 特点：能承受冲击载荷，装拆方便，但配合面加 工较困难。 应用：常用于轴的端部的零件固定。
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6.弹性挡圈
度、减少应力集中；
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尽量避免各轴段剖面突然改变以降低局部应力集中，提高 轴的疲劳强度。
① 阶梯轴截面尺寸变化处应采用圆角过渡，圆角不宜过小； ② 如圆角过大时影响轴上零件定位时，可采用凹切圆角或中 间环来增大圆角半径；
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第十四章 轴和轴毂连接
1
14.1 概述
14.2 轴的结构设计
14.4 轴的材料及选择
14.5 轴的设计
14.6 轴毂连接
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第十四章 轴和轴毂连接
2
14.1 概述
一、轴的主要功用 1、支承轴上回转零件（如齿轮）
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第十四章 轴和轴毂连接
8
14.2.2零件在轴上的固定 一、轴上零件的轴向定位和固定 零件轴向定位的方式常取决于轴向力的大小 1.轴肩和轴环 要求：
h
r＜ C＜ h r＜ R＜ h h=(0.07～结构简单，定位可靠，可承受较大的轴向力 应用：齿轮、带轮、联轴器、轴承等的轴向定位
轴的常用材料及其部分机械性能（见下页）
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31
14.5 轴的设计
1. 基本要求：
1）具有足够的承载能力：强度和刚度，保证正常工作。
2）具有合理的结构形状：轴上零件定位正确、固定可 靠且易于装拆，同时使轴加工方便，成本低。
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第十四章 轴和轴毂连接 14.6.1 键连接
36
1．平键连接