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四、综合题1．试分析下图所示的轴系零部件结构中的6处主要错误。
答：①轴肩高度高于滚动轴承内圈的高度；②齿轮轮毂的长度应大于轴段长度；③端盖和轴之间应保留间隙；④联轴器无法实现轴向固定；⑤联轴器键槽不能封闭；⑥该键槽与⑤键槽没有位于同一轴线上。
2.图示轴承组合结构图。
斜齿轮用油润滑，轴承用脂润滑。
试分析图中的7处主要错误。
答：①端盖连接处没有垫片；②轴肩高度高于滚动轴承内圈的高度；③键槽长度太长；④齿轮轮毂的长度应大于轴段长度；⑤轴太长；⑥联轴器键槽不能封闭，且应和③键槽位于轴的同一母线上；⑦轴端轴向定位方式错误。
3.试指出下图中的7处主要结构错误，倒角和圆角忽略不计。
答：①无键槽，无法实现周向定位；②端盖和轴之间应保留间隙；③无越程槽，无法加工；④无油毡，缺少密封装置；⑤齿轮齿根圆直径小于轴段直径，无法加工；⑥轴承的外圈无定位；⑦轴肩高度高于滚动轴承内圈的高度。
4.试分析图示轴系结构图中的6处主要错误。
答：①轴肩高度高于滚动轴承内圈的高度；②键槽长度太长；③齿轮轮毂的长度应大于轴段长度；④轴承无法实现轴向定位；⑤轴段太长，应加以区别；⑥键的上端面应与轮毂键槽有空隙，且应和②键槽位于轴的同一母线上。
5.图示轴系结构图，试分析其中的6处主要错误。
答：①端盖和轴之间应保留间隙；②轴肩高度高于滚动轴承内圈的高度；③齿轮轮毂的长度应大于轴段长度；④联轴器无法轴向定位；⑤无键，联轴器无法周向定位；⑥无越程槽，无法加工；⑦轴太长；⑧联轴器右端应是通孔；⑨端盖与箱体无垫片；⑩轴肩高度应低于滚动轴承内圈的高度；（11）键槽太长；（12）无调整垫片；（13）同⑩；（14）无油毡，缺少密封装置。
6.试指出下图中的6处错误。
答：①键槽太长；②无油毡，缺少密封装置；③轴段太长；④齿轮轮毂的长度应大于轴段长度；⑤轴承没有轴向定位；⑥端盖与箱体之间缺乏垫片。
7.试指出下图中6处主要错误。
答：①轴肩高度高于滚动轴承内圈的高度；②键槽太长；③齿轮轮毂的长度应大于轴段长度；④无油毡，缺少密封装置；⑤联轴器无法轴向定位；⑥无键槽，联轴器无法实现周向定位。
改正：
1、端盖密封与轴装配应有间隙；
2、套筒太长，应用轴肩定位；
3、套杯与箱体间应有调整垫片；
4、端盖与套杯间应有密封垫片；
5、锥齿轮轴端处轴太长，应比齿轮端部稍短；
6、右端套杯轴向固定超过了右端轴承外圈；
7、与右端轴承内圈配合的轴颈长度应比轴承内圈宽度稍短；
8、套杯不与轴承接触处的内径应大些，减少加工面；
9、两轴承应反装，以提高轴的支承刚性；若轴承反装，则套杯不与轴承接触处的内径应小些，形成轴承外圈的轴向定位
改正：
1、齿轮周向定位用的键太长，不宜超过该轴端长度；
2、透盖与轴之间配合有间隙，且有毡圈密封；
3、两端的端盖与箱体配合处均应有调整垫片；
4、与齿轮配合的轴段长度应比齿轮宽度稍小；
5、右轴承内圈定位用的套筒直径不宜超过内圈高度；
6、左轴承内圈定位用的轴肩高度不宜超过轴承内圈高度；
7、透盖和右端轴承与轴配合处，轴应为阶梯状，且与透盖配合处轴径小；
改正：
1、右轴承内圈右端面应有轴向定位，可用圆螺母加止动垫片，螺纹外径略小于轴承内径；
2、轴上加工螺纹段右边的一段轴颈穿过透盖，该段轴径应小于螺纹内径；
3、端盖与轴之间应留有间隙，且应有密
4、两轴承内圈之间的轴径应小于轴承内径；封毡圈；
5、两轴承外圈之间的套杯内径应小于轴承外径，形成轴承外圈定位凸肩；
6、左轴承内圈左侧轴肩过高，应减至内圈高的2/3左右；
7、套杯凸缘不应在左边，应在右边；
8、箱体孔的中部直径应加大，以减少经加工面；
9、端盖与套杯配合段过长，端盖与右轴承外圈之间应有较大间隙；
10、套杯凸缘与箱体间应有调整垫片、套杯凸缘与端盖之间应有密封垫片；
11、轴的右端及端盖外圆外侧应有倒角。
轴系结构改错题随着现代工业的发展，越来越多的机械设备采用轴系结构进行传动，轴系结构的设计和制造质量直接影响着机械设备的性能和寿命。
因此，在设计和制造轴系结构时，需要注意各种因素，杜绝各种可能的错误。
本文将通过分析和解决一些轴系结构改错题，来探讨轴系结构设计和制造中的一些常见问题。
二、轴系结构改错题1.问题描述某公司设计制造了一台轴系传动装置，其中包括一个电机、一个联轴器、一个减速器和一个输出轴。
该装置的输入轴为电机轴，输出轴为输出轴。
该装置的设计图纸如下图所示。
图1 轴系传动装置设计图该轴系传动装置在运行一段时间后，出现了以下问题：（1）输出轴转速低于设计要求。
（2）输出轴发生了严重的振动和噪声。
（3）输出轴温度升高，超过了允许的范围。
请根据以上问题，分析该轴系传动装置的设计和制造中可能存在的错误，并提出改进方案。
2.问题分析（1）输出轴转速低于设计要求。
输出轴转速低于设计要求是由于传递到输出轴的转矩不足所导致的。
传递到输出轴的转矩不足可能是由于电机功率不足、减速器传递效率低、传动链条间隙过大等原因导致的。
（2）输出轴发生了严重的振动和噪声。
输出轴发生严重的振动和噪声可能是由于轴的不平衡、联轴器的松动、轴承的磨损等原因导致的。
（3）输出轴温度升高，超过了允许的范围。
输出轴温度升高可能是由于轴承的磨损、润滑不良、轴的不平衡等原因导致的。
3.改进方案（1）电机功率不足可以通过更换功率更大的电机来解决这个问题。
在更换电机时，需要考虑电机的转速和输出轴的转速之间的匹配关系，以确保输出轴的转速符合设计要求。
（2）减速器传递效率低可以通过更换传动比更小的减速器来提高传递效率。
在更换减速器时，需要考虑减速器的扭矩和输出轴的扭矩之间的匹配关系，以确保输出轴的扭矩符合设计要求。
（3）传动链条间隙过大可以通过调整传动链条的张紧度来解决这个问题。
在调整传动链条张紧度时，需要考虑链条松紧度的合理性，以确保链条不会过紧或过松。
轴系改错练习题
轴结构常见错误总结
㈠、轴本身的常见结构错误：
⑴、必须把不同的加工表面区别开来；
⑵、轴段的长度必须小于轮毂的长度；
⑶、必须考虑轴上零件的轴向、周向固定问题；
⑷、轴外伸处应考虑密封问题。
㈡、轴承安装的常见错误：
⑴、角接触轴承和圆锥滚子轴承
①、一定要成对使用；
②、方向必须正确，必须正装或反装；
③、外圈定位（固定）边一定是宽边。
⑵、轴承内外圈的定位必须注意内外圈的直径尺寸问题
①、内圈的外径一定要大于固定结构的直径；
②、外圈的内径一定要小于固定结构的直径。
⑶、轴上如有轴向力时，必须使用能承受轴向力的轴承。
⑷、轴承必须考虑密封问题；
⑸、轴承必须考虑轴向间隙调整问题。
㈢、键槽的常见错误：
⑴、同一轴上所有键槽应在一个对称线上；
⑵、键槽的长度必须小于轴段的长度；
⑶、半圆键不用于传动零件与轴的连接。
㈣、轴承端盖的常见错误
⑴、对于角接触和圆锥滚子轴承，轴承端盖一定要顶在轴承的大端；
⑵、和机体的联接处必须要考虑轴承的间隙调整问题；
⑶、轴承端盖为透盖时，必须和轴有间隙，同时，必须考虑密封问题。
㈤、螺纹的常见错误
⑴、轴上螺纹应有螺纹退刀槽;
⑵、紧定螺钉应该拧入轴上被联接零件,端部应顶在轴上;
⑶、螺纹联接应保证安装尺寸;
⑷、避免螺纹联接件承受附加弯矩。
1. 图示采用一对反装圆锥滚子轴承的小锥齿轮轴承组合结构。
指出结构中的错误，加以改正并画出轴向力的传递路线。
解题要点：
该例支点的轴向固定结构型式为两端固定结构，即两支点各承担一个方向的轴向力。
（1）存在的问题
1）两轴承外圈均未固定，轴运转时，外圈极易松动脱落。
2）轴向力无法传到机座上。
向左推动轴外伸端时，整个轴连同轴承均将从套杯中滑出；齿轮工作时将受到向右的轴向力，此时轴将带着左轴承和右轴承的内圈向右移动，致使右轴承分离脱落。
3）轴承间隙无法调整。
（2）改正方法
1）将两轴承内圈间的套筒去掉，再将套杯中间部分内径减小，形成两价目内挡肩固定轴承外圈，从而使左轴承上向右的轴向力及右轴承上向左的轴向力通过外圈、套杯传到机座上。
2)在右轴承右侧轴上制出一段螺纹，并配以圆螺母和止动垫圈用来调整轴承间隙，同时借助圆螺母轴上向左的轴力传到套杯上。
3）在套杯和机座间加调整垫片，以调整轴系的轴向位置；在套杯和端盖间也应加调整垫片，使端盖脱离轴承外圈，兼起密封作用。
改正后的结构及轴向力的传递路线见图解。
2. 图示的蜗杆轴轴承组合结构，一端采用一对正装的角接触球轴承，另一端为圆柱滚子轴承。
指出图中错误加以改正，并画出轴向力的传递路线。
解题要点：
该例的支点轴向固定结构应为一端固定、一端游动的型式，即轴承组一侧为固定端、固柱滚子轴承一侧为游动端。
（1）存在问题
1）固定端两轴承的内、外圈均未作双向固定。
当轴肥向左的轴力时，该支点上两轴承将随着轴从套杯中脱出，或轴颈与轴承内圈配合松动，故无法将向左的轴向力传到机座上。
2）固定端两轴承的间隙无法调整。
3）游动端支承采用的是普通型圆柱滚子轴承，即外圈两侧均不带挡边，因
此是可分离型的轴承，为保证“游而不散”其内、外圈均应作双向固定，否则内圈与轴颈的配合易松动，外圈与滚动体极易分离、脱落。
4）轴系的轴向位置无法调整。
（2）改正方法
1）固定端套杯的左端应加内挡肩；轴右端制出螺纹，配圆螺母、止动垫圈固定轴承内圈。
这样可将向左的轴向力通过轴承组和套杯传到机座上。
2）在右端盖和套杯间加调整垫片1，以调整轴承间隙。
3）左支承处套杯右侧加内挡肩，轴承外圈左侧加孔用弹性挡圈，以实现对外圈的双向固定，防止其轴向移动；轴承内圈左侧加轴用弹性挡圈，以实现内圈的双向固定；游动将在滚动体和外圈滚道之间实现。
4）套杯与机座间应加调整热片2，实现轴系轴向位置的调整。
改正后的结构及轴向力传递路线如图解所示。
3. 试分析图示轴系结构的错误，并中以改正。
齿轮用油润滑、轴承用脂润滑。
解题要点：
（1）支点轴向固定结构错误
1）该例为两端固定结构，但应将两轴承由图示的反安装型改为正安装，否则轴向力无法传到机座上；
2）左轴端的轴用弹性挡圈多余，应去掉。
3）无法调整轴承间隙，端盖与机座间应加调整垫片。
（2）转动件与静止件接触错误
1）左轴端不应顶住端盖；
2）联轴器不应与端盖接触；
3）右端盖不应与轴接触，孔径应大于轴径。
（3）轴上零件固定错误
1）套筒作用不确定，且轴上有键，无法顶住齿轮；套筒不能同时顶住轴承的内、外圈；齿轮的轴向固定不可靠（过定位）；
2）联轴器轴向位置不确定。
（4）加工工艺不合理
1）轴上两处键槽不在同一母线上；
2）联轴器键槽未开通，深度不符标准；
3）箱体外端面的加工面与非加工面未分开。
（5）装配工艺错误
1）轴肩、套筒直径过大，两轴承均无法拆下；
2）齿轮处键过长，轴颈右侧应减小直径。
（6）润滑与密封错误
1）轴承处未加挡油盘；
2）右端盖未考虑密封。
改正后的结构见图解。
4、图示为一用对圆锥滚子轴承外圈窄边相对安装的轴系结构。
请按示例①所示，指出图中的其他结构错误（不少于7处）（7分）
（注：润滑方式、倒角和圆角忽略不计。
）
例①——缺少调整垫片轴系改错解题格式：
[解]
⑴——缺少调整垫片
⑵——轮毂键槽不对
⑶——与齿轮处键槽的位置不在同一角度上
⑷——键槽处表达不正确（应该局部剖视）
⑸——端盖孔与轴径间无间隙
⑹——多一个键
⑺——齿轮左侧轴向定位不可靠
⑻——齿轮右侧无轴向定位
⑼——轴承安装方向不对
⑽——轴承外圈定位超高
⑾——轴与轴承端盖相碰
5、请说明图示轴系结构中用数字标出位置的错误（不合理）的原因。
（5分）
⑴——轴肩的高度超出了轴承内圈的外径；
⑵——轴段的长度应该小于轮毂的宽度；
⑶——螺纹轴段缺少螺纹退刀槽；
⑷——键槽应该与中间部位的键槽在同一母线上布置；
⑸——键的长度应该小于轴段的长度。
