机械设计计算题 改错题及其答案

分析齿轮轴轴系的错误结构并改正之。

轴承采用脂润滑。

解：此轴系有以下四方面的错误结构。

（1）转动件与静止件接触
（a）轴与端盖；
（b）套筒与轴承外圈；
（2）轴上零件未定位、固定
（c）套筒顶不住齿轮；
（d）联轴器未定位；
（e）联轴器周向及轴向均未固定；
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（f）卡圈无用；
（3）工艺不合理
加工：（g）精加工面过长且拆卸轴承不方便；
（h）联轴器孔未打通；
（i）箱体端面加工面与非加工面没有分开；
安装：（j）台肩过高，无法拆卸轴承；
（k）键过长，套筒无法装入；
调整：（l）无垫片，无法调整轴承游隙；
（4）润滑与密封的问题
（m）齿轮油润滑，轴承脂润滑而无挡油环；
（n）无密封；
改正后的正确结构图为(b)。

一、(10分)指出图4-2中的结构错误(在有错处画○编号，并分析错误原因)，并在轴心线下侧画出其正确结构图。

[解] 画出的正确结构图如图。

①固定轴肩端面与轴承盖的轴向间距太小。

②轴承盖与轴之间应有间隙。

③轴承内环和套简装不上，也拆不下来。

④轴承安装方向不对。

⑤轴承外圈内与壳体内壁间应有5-8mm间距。

⑥与轮毂相配的轴段长度应小于轮毂长。

⑦轴承内圈拆不下来。

每指出1个错误得1分,满分5分；每改正1个错误得1分,满分5分。

二、在图示轴的结构图中存在多处错误，请指出错误点，说明出错原因，并加以改正。

1.无垫片；2无间隙、无密封3键太长4无定位轴肩5无轴肩6套筒高于内圈高度7轴和轮毂一样长，起不到定位作用；8无定位；9无垫片10采用反装。

33、(10分)指出三：图4-2中的结构错误(在有错处画○编号，并分析错误原因)，并在轴心线下侧画出其正确结构图。

图4-2画出的正确结构图如图。

①轴的右端面应缩到联轴器端面内1～2mm，轴端挡圈压到联轴器端面上，与轴端面留有间隙；②联轴器与透盖不能接触，联轴器应右移；③联轴器与轴配合直径应小一点，形成轴肩定位；④联轴器处联接平键与蜗轮处联接平键应在一条线上；键与毂孔键槽底面间应有间隙；⑤右轴承内圈左端面只能与套筒端面接触，与轴肩端面应有间隙，所以套筒内轴颈右端面应左移1～2mm；⑥与蜗轮轮毂配合轴颈长度应比轮毂长短1～2mm，轴颈右端面缩进去；⑦左轴承内圈不能被轴环全挡住，轴环左部轴径减小至内圈厚度的2／3左右；⑧透盖和闷盖外圆外侧应倒角，与箱体间均应有调整垫片。

⑨轴的左端伸出轴承内圈过长，应缩短一点。

四.下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。

齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，指出该结构设计的错误。

1左、右两边轴承端盖均无调整垫片2左边轴承内圈固定错误，轴肩高过内圈高度3键过长4齿轮轮毂的长度要长过与其配合的轴段的长度1－2mm5套筒高度高过右边轴承内圈的高度6右边轴承端盖与轴要留有间歇7右边轴承端盖与轴间要有密封圈8和右端轴承相配合的轴端作成阶梯轴，便于装拆9两端的轴承要设有挡油环10联轴器没有周向定位。

机械原理考试试题1 试指出图中结构不合理的地方，并予以改正。

1、此处应有垫片；2、轴肩太高；3、键太长；4、安装齿轮处的轴的直径应小于齿轮宽度；5、套筒直径太大，超过轴承内圈高度；6、轴承端盖此处的直径太大；7、此处应有密封圈；8、轴承左端没有定位9、此处轴太长，轴的端面与轴端挡圈应相隔2-3mm ；10、联轴器结构不合理，；11、两个键的位置应布置在同一方向，而且轴的画法有误题16-81图1、键的位置和尺寸不合适；2、轴承端盖此处的直径太大；3、此处应有密封圈；4、此处应有螺钉联接（把轴承端盖和机架联接起来）；5、此处应有垫片；6、套筒直径太大，超过轴承内圈高度；1 3 45 6 2 7 89 10 11 1 2 3 4 56 7 8 9 107、安装齿轮处的轴的直径应小于齿轮宽度；8、轴承左端没有定位9、此处应有垫片；10、此处应有螺钉联接（把轴承端盖和机架联接起来）；答：1、轴直径应是中间最大，向两头递减（拆装要求）2、左轴承的右边定位太高，不利于拆卸。

把右边轴台阶改为套筒定位。

3、轴上键槽应布置在同一直线上。

4、套筒太高，减小套筒直径5、端盖上应安装密封圈。

6、此处轴长度应小于链轮轴线长度。

7、链轮右端应采用轴端档圈固定。

8、键太长,减小键长度。

1、1.无垫片；2无间隙、无密封3键太长4无定位轴肩5无轴肩 6套筒高于内圈高度7轴和轮毂一样长，起不到定位作用；8无定位；9无垫片10采用反装。

1．两侧的轴承端盖处没有调整垫片，不能调整轴承游隙和轴系的轴向位置；(1分) 2．轴的两端轴颈过长，与端盖接触严重磨损，浪费材料和加工时间、轴承装拆麻烦；(1分)3．齿轮没有轴向定位，未将齿轮上的轴向力传到机座，应将轴承改为正装；(1分) 1 23 4 5 6 784．两轴承的内、外圈没有轴向固定，极易分离；(2分)5．两轴承的内圈高度低于套筒，轴承拆卸困难；(1分)6．两个齿轮不能共用一个键，而且键过长，三个套不能装配；(2分)7．两个齿轮间用套筒定位，不能固定齿轮与轴的相对位置，应改为轴环；(1分) 8．两齿轮的轮毂长度与轴头箱等，也使齿轮轴向定位不可靠；(1分)改正后的结构如图所示：。

经典机械设计改错题1.在错误处画圆圈并标上序号，然后在图下方的空白处分别说明错误的原因及改进措施。

参考答案、（1）没有垫片调节轴承游隙或让轴有一定的热胀冷缩的余地，加垫片；（2）轴的轴肩高度太高，无法拆下轴承，减小轴肩高度；（3）齿轮轴段的长度太长，将轴缩短2-4mm；（4）键太长，将键长度变短；（5）轴承向左有可能没有抵在套筒的右端面，可将套筒轴段缩短些；（6）套筒右端外径的高度太高，无法拆下轴承，将套筒外径改为阶梯形；（7）轴承拆装不方便，加非定位轴肩（8）固定的轴承端盖和转动的半联轴器之间应该有一定的距离，增加轴的长度；（9）联轴器轴段的长度太长，将轴长度比联轴器毂长短2-4mm；（10）没有垫片调节轴承游隙或让轴有一定的热胀冷缩的余地，加垫片；2.说明：（1）轴承的配置采用双支点各单向固定，轴承采用油润滑；（2）在错误处画圆圈并编上序号，然后在图下方的空白处分别说明各处错误的原因。

解答：（1）左端滚动轴承的定位轴肩高度超过了轴承内圈的厚度，不便拆卸；（2）定位套筒的外径过大，超过了轴承内圈的厚度，不便拆卸，并且由于套筒端面同时与滚动轴承的内、外圈端面贴合，故在与外圈端面的贴合外存在相对滑动，有摩擦；（3）轴与齿轮的配合长度应略短于齿轮轮毂长度，以使定位、固定准确可靠；（4）键长过长，超过了齿轮轮毂（配合轴段）的长度；（5）右端轴承装到位前所经过的轴段直径应略小，以便于其装拆，且保证其配合性质；（6）半联轴器无轴向定位措施；（7）半联轴器无周向固定措施；（8）端盖孔与外伸轴之间有很大的相对运动速度，其间应留有间隙；（9）端盖孔与外伸轴之间应考虑密封装置；（10）不需要弹性挡圈来作轴向固定； (11) 端盖下无调整垫片；(12) 端盖与铸造机体的接触面应经过机械加工，故应将加工面凸起，以区分出加工面与非加工面。

3.至少8处。

说明：（1）轴承的配置采用双支点各单向固定，轴承采用油润滑；（2）在错误处画圆圈并标上序号，然后在图下方的空白处分别说明错误的原因及改进措施。

1．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为【B 】A．轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀C．齿面胶合 D. 齿面塑性变形2．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于【C 】A．包角α太小 B. 初拉力F0太小C．紧边与松边拉力不等 D. 传动过载3．在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是【B 】A．6208 B. N208 C. 3208 D. 52084．下列四种螺纹中，自锁性能最好的是【D】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5.在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为【C 】A．减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1C．增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q6．在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指【D 】A．弹簧外径与簧丝直径之比值B．弹簧内径与簧丝直径之比值C．弹簧自由高度与簧丝直径之比值D．弹簧中径与簧丝直径之比值7．普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为【B 】A．90° B. 120° C.135° D.180°8．V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在【D 】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9．对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是【D 】A．拉力 B.扭矩C．压力 D.拉力和扭矩10.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【D 】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1．轴如按受载性质区分，主要受弯矩的轴为心轴，主要受转矩的轴为传动轴。

2．代号62203的滚动轴承，为深沟球轴承，其内径为173 mm。

3．在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮齿宽b1大于大齿轮齿宽b2；在计算齿轮强度时，工作齿宽b应取大齿轮齿宽b2。

《机械设计》计算题改错题一、用文字指出下图中的错误，并在图上改正之。

二、请用文字指出图示螺纹联接结构中的错误。

(a)①扳手空间不够②弹簧垫圈开口方向错③被连接件应与螺拉有间隙④螺杆螺纹太短⑤缺螺纹加工尾部⑥加工孔画大了(b)①被联接件表面应加工②被联接件与螺钉应有间隙③螺纹拧入长度太短④螺纹加工尾部未画⑤螺纹加工先钻孔未画三、试从结构、工艺、装拆等方面分析图示轴系中的不合理或错误之处。

1．一对轴承宜正装2．套杯左端应顶住轴承外圈3．端盖凸缘并应顶住外圈4．锥齿轮上键槽表达不对应开通5．锥齿轮轴向固定不宜采用园螺母，最好用挡板以螺钉固定为减少加工面套杯内腔非配合面直径可稍大些，不加工或粗加工四、改正下列结构图中的错误，并用文字指出其错误的性质。

五、试从结构、工艺、装拆等方面分析，指出并说明图示轴系中的不合理或错误之处。

①带轮用向未定位②带轮轴向未定位③轴承外圈未定位④轴承定位轴肩太高⑤齿轮轴向未定位⑥轴承安装不对，应正安装⑦盖不应顶住轴承内圈，轴承盖应六、下图为一单级园柱齿轮减速器的低速级现采用6类轴承，毡圈密封，试在图中画出轴上零件的周向及轴向定位件，轴承，密封等零件部。

并改正其结构上的不合理之处。

1．轴承设计画法2．密封轴套3．平键4．叁处改正①②③七、改正下列螺钉及螺栓联接在结构及表达上的错误之处。

1）螺钉联接用沉孔不合适或把沉孔扩大以供板手套入。

2）上联接板应有间隙，螺纹不应延伸至头部、光杆部分在结合面上心。

3）弹簧垫圈方向相反（开口处）4）螺栓只能倒过来装，画中表达装不进去。

5）螺纹缺画6）螺栓孔径应大于螺栓直径留有间隙。

八、若图中所有圆角、倒角均符合要求，用文字指出下图的错误。

1．键槽太长9．要有调整垫片2．伸出端应安装油封10．端盖要内凹3．盖与轴间有间隙11．轴段同一直径轴承不易压入4．轴承盖不能顶住轴承内圈5，7．定位轴肩太高（轴承）6．齿轮装不进去8．轴承盖应顶住外圈九、改正下图中结构及表达上错误之处，并加文字说明其性质。

机械设计结构改错题经典10题（2020.03）1．图示为轴承面对面安装的轴系结构，指出轴系结构中不少于10处的错误。

注：润滑方式、倒角和圆角不考虑。

解：１、缺少调整垫片２、４箱体上非加工面应低于加工面；３、右轴承装反了；５、缺少调整垫片；６、缺轴端挡板；７、缺键联接；８、透盖与轴之间应有间隙；９、缺毡圈油封；１０、轴承左边轴径应小于轴承内经；１１、装齿轮轴段长应小于轮毂宽。

2 图示为小锥齿轮轴系部件结构图，齿轮采用油润滑，轴承为脂润滑。

指出途中不合理或错误的结构，在图中用序号标出，并按序号简要说明错误原因。

解：说明：①没有必要设圆螺母及轴上螺纹轴头，因齿轮上F a向右；②锥齿轮孔键槽是通的，以便于加工，且槽底与键顶面间有间隙；③轴环外径太大，应低于轴承内圈1/3厚，以方便内圈拆卸；④两轴承内圈之间的轴外径小于轴承内径，以使左轴承能装人；⑤两轴承外圈之间的套杯内径应小于轴承外径，以便于轴承定位；⑥透盖左端面与轴承外圈端面问应留间隙，以避免干涉；⑦套杯应加端环，端环左端面应加调整垫片，以调整轴系位置；⑧套杯右端面与端盖间应加密封垫，起密封作用；⑨轴用弹性挡圈改为圆螺母及防松垫片（轴上制螺纹及槽），用以调整轴承的游隙；⑩端盖内孔应加毡圈油封，起密封作用，端盖与轴间应有间隙；11 轴上螺纹右边轴径应小于螺纹外径，以方便装配；12 此处应设轴肩，对轴上零件起轴向定位作用；13 轴上两个键槽应处同一母线上，以方便加工。

3．指出轴系零部件结构中的错误，并说明错误原因。

解：1 轴上两个平键应在同一母线上；2 齿轮的联接平键长度不能超出联接轴段长；3 轴右端的轴用弹性挡圈没必要，轴可缩短；4 轴环将右轴承左端内圈全挡住了、无法拆卸，轴肩要降低到内圈外径下1/3召处；5 两个轴承端盖与箱体间应有调整垫片；6 箱体上不加工的毛坯面应比加工面低（2 处）；7 螺钉联接多处错误：①箱体上是盲螺孔，不是光孔；②螺孔有效深度应大于螺钉拧入深度；③底孔深度应大于螺纹孔深度；④弹簧垫圈开口方向画反了。

结构改错题1.图示为轴承面对面安装的轴系结构，指出轴系结构中不少于10处的错误注：润滑方式、倒角和圆角不考虑。

解：1、缺少调整垫片2、4箱体上非加工面应低于加工面3、右轴承装反了；5、缺少调整垫片；6、缺轴端挡板；7、缺键联接;8、透盖与轴之间应有间隙；9、缺毡圈油圭寸；10、轴承左边轴径应小于轴承内经11、装齿轮轴段长应小于轮毂宽2图示为小锥齿轮轴系部件结构图，齿轮采用油润滑，轴承为脂润滑。

指出途中不合理或错误的结构，在图中用序号标出，并按序号简要说明错误原因解: 说明：①没有必要设圆螺母及轴上螺纹轴头，因齿轮上F a向右；②锥齿轮孔键槽是通的，以便于加工，且槽底与键顶面间有间隙；③轴环外径太大，应低于轴承内圈1/3厚，以方便内圈拆卸；④两轴承内圈之间的轴外径小于轴承内径，以使左轴承能装人；⑤两轴承外圈之间的套杯内径应小于轴承外径，以便于轴承定位；⑥透盖左端面与轴承外圈端面问应留间隙，以避免干涉；⑦套杯应加端环，端环左端面应加调整垫片，以调整轴系位置⑧套杯右端面与端盖间应加密圭寸垫，起密圭寸作用；⑨轴用弹性挡圈改为圆螺母及防松垫片（轴上制螺纹及槽），用以调整轴承的游隙⑩端盖内孔应加毡圈油圭寸，起密圭寸作用，端盖与轴间应有间隙11轴上螺纹右边轴径应小于螺纹外径，以方便装配；12此处应设轴肩，对轴上零件起轴向定位作用；13轴上两个键槽应处同一母线上，以方便加工。

3•指出轴系零部件结构中的错误，并说明错误原因解：1轴上两个平键应在同一母线上；2齿轮的联接平键长度不能超出联接轴段长；3轴右端的轴用弹性挡圈没必要，轴可缩短；4轴环将右轴承左端内圈全挡住了、无法拆卸，轴肩要降低到内圈外径下1/3召处；5两个轴承端盖与箱体间应有调整垫片；6箱体上不加工的毛坯面应比加工面低（2处）；7螺钉联接多处错误：①箱体上是盲螺孔，不是光孔；②螺孔有效深度应大于螺钉拧入深度；③ 底孔深度应大于螺纹孔深度；④ 弹簧垫圈开口方向画反了。

一、结构改错题：请用圆圈标出错误得位置，满分１6分二、指出下图所示轴系结构设计中得错误，依次标出序号并简要说明错误得原因。

(八)五、图示为一用对圆锥滚子轴承外圈窄边相对安装得轴系结构.按示例①所示,指出图中得其她结构错误（不少于7处)(７分）（注:润滑方式、倒角与圆角忽略不计.)例①—-缺少调整垫片［解］⑴——缺少调整垫片⑵——轮毂键槽不对⑶——与齿轮处键槽得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-—轴与轴承端盖相碰六、请说明图示轴系结构中用数字标出位置得错误（不合理)得原因.（5分)⑴—-轴肩得高度超出了轴承内圈得外径； ⑵——轴段得长度应该小于轮毂得宽度； ⑶——螺纹轴段缺少螺纹退刀槽;⑷—-键槽应该与中间部位得键槽在同一母线上布置; ⑸--键得长度应该小于轴段得长度。

七、试指出图中结构不合理得地方，并予以改正。

１、此处应有垫片; ２、轴肩太高;1 34 56 27891011３、键太长;４、安装齿轮处得轴得直径应小于齿轮宽度;５、套筒直径太大，超过轴承内圈高度；6、轴承端盖此处得直径太大；７、此处应有密封圈;8、轴承左端没有定位９、此处轴太长，轴得端面与轴端挡圈应相隔2-3mm;１0、联轴器结构不合理,；11、两个键得位置应布置在同一方向，而且轴得画法有误八、试指出图中结构不合理得地方,并予以改正。

１、键得位置与尺寸不合适；2、轴承端盖此处得直径太大；3、此处应有密封圈；4、此处应有螺钉联接(把轴承端盖与机架联接起来）;5、此处应有垫片;6、套筒直径太大，超过轴承内圈高度；7、安装齿轮处得轴得直径应小于齿轮宽度；8、轴承左端没有定位９、此处应有垫片;九、此处应有螺钉联接(把轴承端盖与机架联接起来）；1 2 34 567 89 10答：１、轴直径应就是中间最大，向两头递减（拆装要求)2、左轴承得右边定位太高，不利于拆卸。

机械设计轴系结构改错题轴系结构改错题（共8题）1.图中所示轴的结构图中有许多错误，请指出错误点，解释错误原因，并加以改正。

一千零一十九234568图74-1解：1.无垫片；○2.无间隙和密封○ 3键太长○ 4无定位肩○ 5.没有肩膀○6套筒高于内圈高度○7轴和轮毂一样长，起不到定位作用；○8.没有定位；○ 9无垫圈○ 10.采用反向安装。

○修改后图：2.指出图纸（图纸）中的结构错误○ 对有误差的地方进行编号，分析误差的原因），并在轴线下绘制正确的结构图。

解决方案：正确的结构图如图所示。

①固定轴肩端面与轴承盖的轴向间距太小。

②轴承盖与轴之间应有间隙。

③ 轴承内圈和套筒不能简单地安装或拆卸。

④ 轴承安装方向错误。

⑤轴承外圈内与壳体内壁间应有5-8mm间距。

⑥与轮毂相配的轴段长度应小于轮毂长。

⑦轴承内圈拆不下来。

3.指出图纸（图纸）中的结构错误○ 对有误差的地方进行编号，分析误差的原因），并在轴线下绘制正确的结构图。

解：画出的正确结构图如图。

① 轴的右端面应在联轴器端面内收缩至1~2mm，轴端的挡圈应压在联轴器端面上，与轴端面留有间隙；②联轴器与透盖不能接触，联轴器应右移；③联轴器与轴配合直径应小一点，形成轴肩定位；④ 联轴器处的连接平键与蜗轮处的连接平键应在同一条线上；键与轮毂孔键槽底面之间应有间隙；⑤右轴承内圈左端面只能与套筒端面接触，与轴肩端面应有间隙，所以套筒内轴颈右端面应左移1～2mm；⑥ 与蜗轮轮毂配合的轴颈长度比轮毂长1～2mm，轴颈右端面缩回；⑦ 左轴承内圈不应被轴环完全堵塞，轴环左侧的轴径应减小到内圈厚度的2/3左右；⑧ 贯穿盖和封闭盖外圆的外侧应倒角，贯穿盖和箱体之间应有一个调整垫片。

⑨ 轴的左端伸出轴承内圈太长，应缩短。

4.指出图4-2中的结构错误，并用润滑脂润滑轴承（有一些错误，分析错误原因并解释纠正措施）。

解：1.应设置密封圈并留有间隙；2.套筒不得同时接触内外环；3.轮毂应比轴截面长1-2mm；4.联轴器应有定位台阶；5.应有的绩效导向；6.这里不需要用卡环固定内圈；7．轴承内圈装入应有台阶；8．联轴器应为通孔，且应有轴端档圈固定；9.箱端盖上应有加工凸台和垫片；10.轴环高度不得超过内圈厚度；11.钥匙太长，袖子不能起到定位作用；12.轴承盖法兰应切倒角槽；13.应增加挡油环。