轴的基本知识练习

轴一选择题(1)增大轴肩过渡处的圆角半径，其优点是D。A.使零件的周向定位比较可靠B.使轴的加工方便C.使零件的轴向固定比较可靠D.降低应力集中，提高轴的疲劳强度(2)只承受弯矩的转动心轴，轴表面一固定点的弯曲应力是C。A.静应力B.脉动循环变应力C.对称循环变应力D.非对称循环变应力(3)转轴弯曲应力b的应力循环特性为A。A.r=-1B.r=0C.r=+1D.-1r+1(4)计算表明某钢制调质处理的轴刚度不够。建议：1)增加轴的径向尺寸;2)用合金钢代替碳钢；3)采用淬火处理；4)加大支承间的距离。所列举的措施中有D能达到提高轴的刚度的目的。A.四种B.三种C.两种D.一种(5)为提高轴的疲劳强度，应优先采用C的方法。A.选择好的材料B.增大直径C.减小应力集中(6)当轴上零件要求承受轴向力时，采用A来进行轴向定位，所能承受的轴向力较大。A.圆螺母B.紧定螺钉C.弹性挡圈(7)工作时只承受弯矩，不传递转矩的轴，称为A。A.心轴B.转轴C.传动轴D.曲轴(8)采用表面强化如滚压、喷丸、碳氮共渗、渗氮、高频感应加热淬火等方法，可显著提高轴的C。A.静强度B.刚度C.疲劳强度D.耐冲击性能(9)已知轴的受载简图如图15-1所示，则其弯矩图应是C。图15-1图15-2(10)某轴的合成弯矩图和转矩图如图15-2所示。设扭转切应力按对称循环变化，则最大当量弯矩是DmN。A.224B.337C.450D.559(11)一般，在齿轮减速器轴的设计中包括：①强度校核②轴系结构设计③初估轴径mind④受力分析并确定危险剖面⑤刚度计算。正确的设计程序是C。A.①②③④⑤B.⑤④③②①C.③②④①⑤D.③④①⑤②(12)用当量弯矩法计算轴的强度时，公式22TMMca中系数是考虑D。A.计算公式不准确B.材料抗弯与抗扭的性能不同C.载荷计算不精确D.转矩和弯矩的循环性质不同(13)已知轴的受载如图15-3所示，则其弯矩图应是A。图15-3(14)轴的常用材料主要是C。A.铸铁B.球墨铸铁C.碳钢D.合金钢(15)对轴进行表面强化处理，可以提高轴的A。A.疲劳强度B.静强度C.刚度D.耐冲击性能(16)在进行轴的疲劳强度计算时，对于一般单向转动的转轴其弯曲应力应按B考虑。A.静应力B.对称循环变应力C.脉动循环变应力D.非对称循环变应力(17)在轴的设计中，采用轴环是C。A.作为轴加工时的定位面B.为了提高轴的刚度C.使轴上零件获得轴向定位D.为了提高轴的强度(18)转轴的强度计算方法有三种，其中C为精确计算。A.按转矩计算B.按当量弯矩计算C.安全系数计算(19)增大轴在剖面过渡处的圆角半径，其优点是D。A.使零件的轴向定位比较可靠B.使轴的加工方便C.使零件的轴向固定比较可靠D.降低应力集中，提高轴的疲劳强度(20)按弯曲扭转合成计算轴的应力时，要引入系数，这是考虑C。A.轴上有键槽削弱轴的强度而引入的系数B.按第三理论合成正应力与切应力时的折合系数C.正应力与切应力的循环特性不同的系数(21)已知某轴上的最大弯矩为mN200，转矩为mN150，该轴为单向运转，频繁启动，则计算弯矩(当量弯矩)caM，约为BmN。A.350B.219C.250D.205(22)为了提高轴的强度，在以下措施中，A是不合理的。A.钢轴改为铸铁轴B.碳钢改为合金钢C.轴表面硬化(渗碳)D.加大过渡圆角半径(23)为了提高轴的刚度，在以下措施中，B是无效的。A.加大阶梯轴各部分直径B.碳钢改为合金钢C.改变轴承之间的距离D.改变轴上零件位置(24)为了改变轴的自振频率，在下列措施中宜采用D。A.整体淬火B.改变碳钢轴为合金钢轴C.加大阶梯轴过渡圆角D.加大轴直径(25)轴所受的载荷类型与载荷所产生的应力类型，C。A.相同B.不相同C.可能相同也可能不同(26)在下述材料中不宜用作制造轴的材料的是B。A.45钢B.HT150C.40Cr(27)当轴系不受轴向力作用，该轴系相对机架C轴向定位。A.无需B.只需一端C.两端均需(28)同一工作条件，若不改变轴的结构和尺寸，仅将轴的材料由碳钢改为合金钢，可以提高轴的A而不能提高轴的B。A.强度B.刚度(29)轴系结构中定位套筒与轴的配合，应选A。A.紧一些B.松一些(30)可拆连接有A，D。A.键连接B.铆接C.焊接D.过盈配合连接(31)在做轴的疲劳强度校核计算时，对于一般转轴，轴的弯曲应按D考虑，而扭转剪应力通常按A考虑。A.脉动循环变应力B.静应力C.非对循环变应力D.对称循环变应力(32)在轴的初步计算中，轴的直径是按B进行初步确定的。A.弯曲强度B.扭转强度C.轴段的长度D.轴段上零件的孔径(33)设计减速器中的轴，其一般设计步骤为D。A.先进行结构设计，再作转矩、弯曲应力和安全系数校核B.按弯曲应力初估轴径，再进行结构设计，最后校核转矩和安全系数C.根据安全系数定出轴颈和长度，再校核转矩和弯曲应力D.按转矩初估轴颈，再进行结构设计，最后校核弯曲应力和安全系数(34)下列密封形式中，D属于接触式密封。A.迷宫式密封B.甩油环密封C.油沟式密封D.毡圈密封(35)对于油沟密封，轴和轴承盖通孔之间的间隙B。A.应较大，以补偿轴的偏心量，半径间隙一般取mm3~1B.应较小，半径间隙一般取mm3.0~1.0C.由制造条件决定D.应较大，以防止压力液体通过间隙时产生过大的能量损失(36)迷宫式密封有径向和轴向两种方式，但通常采用径向式迷宫密封是因为A。A.在轴向式密封结构中，由于温度的变化，有可能使旋转密封件与固定密封件相接触B.径向式密封的结构简单C.轴向式密封的制造成本高D.径向式密封的效果好二填空题(1)如将轴类零件按受力方式分类，可将受弯矩而不受转矩作用的轴称为心轴，受转矩而不受弯矩作用的轴称为传动轴，受弯矩和转矩作用的轴称为转轴。(2)一般单向回转的转轴，考虑启动、停车及载荷不平衡的影响，其扭转切应力的性质按脉动循环处理.(3)轴上零件的轴向定位和固定，常用的方法有轴肩或轴环，套筒，圆螺母和轴端挡圈。(4)一般的轴都需有足够的强度，合理的结构形式和尺寸和良好的工艺性能，这就是轴设计的要求。(5)轴上零件的周向固定常用的方法有键，紧定螺钉，销和过盈配合。(6)轴的直径由mm40加大至mm45(为原来的13.1倍)，如果其他条件不变，轴的扭转角减少到原来的413.1倍，当轴的直径由mm40减少至mm35(为原来的87.0倍)时，轴的扭转角增加到原来的487.0倍。(7)受弯矩作用的轴，力作用于轴的中点，当其跨度减少到原来跨度的1/2时，如果其他条件不变，其挠度为原来挠度的1/8。(8)对大直径的轴的轴肩圆角处进行喷丸处理是为了降低材料对应力集中的敏感性。(9)按许用扭转剪应力进行强度计算，其强度条件式为T3T2.09550000dnPWTT(10)一般的轴都需具有足够的强度，合理的结构形式和尺寸以及良好的工艺性能，这就是轴设计的基本要求。(11)根据承载情况分析，自行车的前轮轴是心轴；中轴是转轴，而后轮轴是心轴。(12)按轴线形状，轴可分为直轴、曲轴和钢丝软轴。(13)按许用弯曲应力计算的强度条件为122WTMWMcaca＝。(14)轴按当量弯矩进行强度计算时，公式22TMMca中为考虑弯曲应力和扭剪应力的循环特性不同而引入的应力较正系数；对于大小、方向均不变的稳定转矩，可取＝0.3；转矩脉动变化时可取＝0.6；对于对称循环变化的转矩，取＝1。(15)一般单向回转的转轴，考虑启动、停车及载荷不平稳的影响，其扭转剪应力的性质按脉动循环处理。(16)轴上需车制螺纹的轴段应设螺纹退刀槽，需要磨削的轴段应设砂轮越程槽。(17)为了便于安装轴上零件，轴端及各个轴段的端部应有倒角。(18)当轴上的键槽多于一个时，应使各键槽位于同一直线上；与滚动轴承相配的轴颈直径应符合滚动轴承内孔直径标准。(19)用弹性挡圈或紧定螺钉作轴向固定时，只能承受较小的轴向力。(20)按所受载荷的性质分类，车床的主轴是转轴，自行车的前轴是固定心轴，连接汽车变速箱与后桥以传递动力的轴是传动轴。(21)轴按受载荷的性质不同，分为转轴、心轴、传动轴。(22)提高轴的疲劳强度的措施有合理布置轴上传动零件的位置、合理设计轴上零件的结构、减小应力集中、提高轴的表面质量。(23)轴受到交变应力的作用，其循环特征为：对称循环时r=-1，脉动循环时r=0，静应力时r=+1。(24)轴上零件的轴向固定的常用方法有:(a)轴肩、轴环(b)套筒；(c)端盖；d)挡圈。(25)计算弯矩2/122))((TMMca中系数随扭矩T变化的性质而定。当扭转切应力为静应力时，0.30。当其为脉动循环变应力时，0.59;当扭转切应力为对称循环变应力时，1.00。(26)轴的结构常设计为阶梯形，主要是为了定位与安装轴上零件。(31)提高轴抗疲劳强度的使用较多的表面处理方法有高频淬火；表面渗碳、氨化、氮化、碾压、喷丸等强化处理。(32)工作转速超过一阶临界转速的轴称为挠性轴。(33)毡圈密封和密封圈密封均属于接触式密封。(34)动密封可分为接触式密封和非接触式密封两大类。(35)接触式密封是利用密封件的弹性变形力使密封件与接合表面紧密接触来达到密封效果的。(36)常用的非接触式密封有油沟、挡油盘、甩油盘以及迷宫式密封等几种。(37)迷宫式密封的主要优点是无磨损，且适用于速度较高的场合。三是非题(1)轴的强度计算中，安全系数校核就是疲劳强度校核，即计入应力集中、表面状态和尺寸影响以后的精确校核。(T)(2)轴的结构设计中，一般应尽量避免轴截面形状的突然变化。宜采用较大的过渡圆角，也可以改用内圆角、凹切圆角。(T)(3)实际的轴多做成阶梯形，这主要是为了减轻轴的重量，降低制造费用。(F)(4)承受弯矩的转轴容易发生疲劳断裂，是由于其最大弯曲应力超过材料的强度极限。(F)(5)按扭转强度条件计算轴的受扭段的最小直径时，没有考虑弯矩的影响。(F)(6)中碳钢制造的轴改用合金钢制造，无助于提高轴的刚度。(T)(7)合金钢的力学性能比碳素钢高，故轴常用合金钢制造。(F)(8)发生共振时轴的转速称为轴的临界转速，它是轴系结构本身所固有的，因此应使轴的工作转速避开其临界转速。(T)(9)固定不转动的心轴其所受的应力不一定是静应力。(T)(10)转动的心轴其所受的应力类型不一定是对称循环应力。(T)(11)为提高轴的刚度，一般采用的措施是用合金钢代替碳钢。(F)(12)毡圈密封装置的毡圈及轴承盖上的装毡圈槽都是矩形截面，目的是为了得到较好的密封效果。(F)(13)唇形密封圈装置采用两个油封相背放置，主要起到既可防漏油又可防外界灰尘进人的双重目的。(T)四简答题(1)自行车的前轴、中轴和后轴各属于哪类轴?请说明理由。答：由于自行车的前轴和后轴需要克服轮对轴产生的滚动摩擦力矩很小，所受的转矩可以忽略，而弯矩是主要的载荷，所以应该是心轴。前轴为不转动的心轴，而后轴为转动的心轴。而自行车的中轴一方面需要克服车轮对地的摩擦力，从而驱动车轮转动，因此受转矩作用；同时，中轴还受有链轮对轴的作用力和踏脚力以及由此引起的弯矩，因此中轴应该是转轴。(2)为何大多数轴呈阶梯形?答：主要是为了便于零件在轴上的装拆和固定，同时也有利于节省材料、减轻重量、便于加工。(3)零件在轴上进行周向固定时，可采用哪些方法?答：可采用键连接、花键连接、销连接和过盈连接等方法。(4)零件在轴上进行轴向固定时，可采用哪些方法?答：可采用轴肩、轴环、套筒、锁紧挡圈、弹性挡圈、轴端挡圈、圆螺母、锥形轴端等方法。(5)当量弯矩计算公式22TMMca中的含义是什么?答：为考虑弯曲应力和扭剪应力的循环特性不同而引人的应力校正系数。(6)设计轴肩高度h和轴的圆角半径r时，应注意什么问题?答：为使轴上零件与轴肩端面靠紧，应保证轴的圆角半径r、轴肩高度h与零件毂孔倒角高度C或圆角半径R之间满足如下关系：hRrhCr，。(7)轴受载以后，如果