北航轴的结构设计改错——机械设计基础
- 格式:doc
- 大小:3.35 MB
- 文档页数:10
北航轴的结构设计改错机械设计基础北航轴的结构设计是机械设计基础中非常重要的一部分。
在进行轴的结构设计时,需要考虑多个因素,如载荷、转速、材料等。
然而,在实际的设计过程中,可能会出现一些常见的错误。
本文将讨论北航轴的结构设计中可能出现的错误,并给出相应的改进方案。
错误一:载荷估算不准确在轴的结构设计中,准确估算载荷是非常重要的。
但是,在实际设计中,很多设计师可能没有对载荷进行准确的估算,导致轴设计不合理。
为了改正这个错误,设计师可以通过实际测试或者仿真分析等方法来准确估算载荷,并根据载荷来选择合适的材料和尺寸。
错误二:转速选择不当转速是轴设计中重要的参数之一,不同的转速对轴的结构有不同的要求。
但是,在实际设计中,一些设计师可能没有对转速进行合理的选择,导致轴出现失效。
为了改正这个错误,设计师应该根据轴所在系统的工作条件和要求来选择合适的转速,并根据转速来选择合适的材料和尺寸。
错误三:材料选择不当材料是轴设计中非常重要的一部分,不同的材料对轴的性能有着直接的影响。
然而,在实际设计中,一些设计师可能没有对材料进行合理的选择,导致轴的结构设计不合理。
为了改正这个错误,设计师应该根据轴的工作条件和要求来选择合适的材料,并根据材料的性能来设计合适的结构。
错误四:尺寸设计不合理轴的尺寸设计是轴结构设计中非常重要的一部分,不同的尺寸对轴的强度和刚度有着直接的影响。
然而,在实际设计中,一些设计师可能没有对尺寸进行合理的设计,导致轴的结构不合理。
为了改正这个错误,设计师应该根据轴的载荷和工作条件来选择合适的尺寸,并进行相应的计算和分析。
错误五:安装和组装不当轴的安装和组装是轴结构设计中非常重要的一部分,不正确的安装和组装会导致轴的失效。
然而,在实际设计中,一些设计师可能没有对安装和组装进行合理的设计,导致轴的结构不合理。
为了改正这个错误,设计师应该考虑到轴的安装和组装过程,在实际设计中预留一定的安装和组装间隙,并设计合适的连接方式和固定方式。
机械设计——轴系改错题例题1、指出图中的结构错误(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(齿轮油润滑,轴承脂润滑)。
解:正确结构如图所示:1、联轴器周向没有定位;2、齿轮周向没有定位;3、齿轮轴向定位不可靠,与轮毂相配的轴段长度应小于轮毂长;4、转动件联轴器与静止件轴承端盖接触;5、转动件轴与静止件轴承端盖接触;6、箱体加工面与非加工面没有分开;7、端盖没有砂轮越程槽;8、端盖端面加工面太大;9、轴外伸过长;10、轴精加工面过长,装拆轴承不便;11、因齿轮油润滑,轴承脂润滑,所以轴承内侧需要挡油圈;12、没有垫片,无法调整轴承游隙;13、外伸轴端没有密封设施;14、轴肩过高,无法拆卸轴承;例题2、分析齿轮轴系的错误并改正之(轴承采用脂润滑)。
解:该齿轮轴系存在以下几方面错误:1、轴上零件的固定:1)联轴器轴向和周向均未固定;2)齿轮周向均未固定;3)套筒轴向固定齿轮不可靠;2、转动件与静止件的关系:1)联轴器与轴承盖接触;2)轴与轴承盖接触;3、零件的结构工艺性1)箱体端面的加工面积过大2)轴承盖无退刀槽;3)轴承盖外端面的加工面积过大;4)轴头伸出过长,增加了加工和装配长度4、装拆与调整:1)缺少台阶,轴承装拆不便;2)套筒过高,轴承无法装拆;3)缺少调整垫片,无法调整轴承间隙;4)整体式箱体不便装拆;5、润滑和密封:1)轴与轴承盖之间缺少密封;2)缺少挡油环。
注意:在分析轴系结构时,要将轴的结构设计要求和轴承组合设计要求等结合起来综合考虑,避免片面化。
结构设计技能对于技轴结构常见错误总结:1)、轴本身的常见结构错误:(1)、必须把不同的加工表面区分开来;(2)、轴段的长度必须小于轮毂的长度;(3)、必须考虑轴上零件的轴向、周向固定问题;(4)、轴外伸处应考虑密封问题;2)、轴承安装的常见错误:(1)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;(2)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;(3)轴上如果有轴向力时,必须使用能承受轴向力的轴承;(4)轴承必须考虑密封的问题;(5)轴承必须考虑轴向间隙调整问难;3)、键槽的常见错误:(1)同一轴上所有键槽应在一个对称线上;(2)键槽的长度必须小于轴段的长度;(3)半圆键不用于传动零件与轴的连接;4)、轴承端盖的常见错误:(1)对于角接触轴承和圆锥滚子轴承,轴承端盖一定要顶在轴承的大端;(2)和机体的联接处必须要考虑轴承的间隙调整问题;(3)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;5)、螺纹的常见错误:(1)轴上螺纹应有螺纹退刀槽;(2)紧定螺钉应该该拧入轴上被联接零件,端部应顶在轴上;(3)螺纹联接应保证安装尺寸;(4)避免螺纹联接件承受附加弯矩;。
轴系结构改错题(共8题)1、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。
图4-1解:○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。
修改后图:2、指出图中的结构错误(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。
16287354910①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。
3、指出图中的结构错误(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。
4、指出图4-2中的结构错误,轴承采用脂润滑(有错处有编号,分析错误原因,说明改正措施)。
解:1.应设密封圈并留间隙; 2.套筒不可同时接触内、外圈;3.轮毂应比轴段长1-2mm; 4.联轴器应给定位台阶;5.应有绩作用向定位; 6.此处不必卡圈固定内圈;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.箱体端盖应有加工凸台并加垫片; 10.轴环高不能超过内圈厚度;11.键太长,套筒不能起定位作用; 12.轴承盖凸缘内应切倒角槽;13.应加挡油环。
《机械设计基础》改错题..《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。
五、轴系结构分析指出下列轴系的结构错误和不合理之处(按序号标出,并简要说明原因)。
1.轴左端的键太长2.左端联轴器无轴向定位,应该设计一个轴肩3.左端轴承端盖缺少密封装置,且端盖孔与轴之间应该有间隙4.箱体与轴承端盖间接触面应该高一些,减少精加工面5.左端轴承端盖外面中间应凹下去一些6. 左端轴承端盖无轴向定位7.轴承旁边的轴肩高于轴承内圈,轴承无法拆卸8.齿轮轴向定位处三面接触,定位不可靠9. 箱体与轴承端盖间应该设置调整垫片1. 箱体与轴承端盖间应该设置调整垫片2. 箱体与轴承端盖间接触面应该高一些,减少精加工面3. 轴承旁边的轴肩(套筒)高于轴承内圈,轴承无法拆卸4. 齿轮轴向定位处三面接触,定位不可靠5. 左端轴承端盖外面中间应凹下去一些6. 右端轴承端盖缺少密封装置,且端盖孔与轴之间应该有间隙7.轴左端与轴承端盖动静接触8.周向定位齿轮的键过长,右边轴承无法装入9.联轴器的键和齿轮的键应该同在轴的一条母线上11.轴承端盖边缘没有倒角这个可有可无,不是一个很大的问题应该设计一个定位轴肩1轴承旁边的轴肩(套筒)高于轴承内圈,轴承无法拆卸.2. 联轴器没有轴向定位3. 箱体与轴承端盖间接触面应该高一些,减少精加工面4. 箱体与轴承端盖间应该设置调整垫片5.轴左半段精加工面过长,应该设计成阶梯轴6.连接齿轮的键过长7.联轴器缺少螺纹孔,无法传递转矩8. 齿轮右边用套筒定位处三面接触,定位不可靠1. 箱体与轴承端盖间接触面应该高一些,减少精加工面2.右端联轴器缺少键,无法传递转矩3. 箱体与轴承端盖间应该设置调整垫片4. 右端轴承端盖缺少密封装置5.左端并列的两个轴承应该隔开6.左端两个轴承缺少轴向定位7. 精加工面过长,应该设计成阶梯轴8.9.10. 应该设计一个轴肩套筒密封套筒8.轴承盖与套筒间应该有间隙。
轴结构改错题目:1、请指出下图所示轴系结构的主要错误,并将正确结构画在图的下半部,或另行绘制。
(10分)2、请指出图示轴系结构的主要错误,并绘出正确的结构(结构对称,画一半即可。
(12分)3、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[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4、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。
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。
北航轴的结构设计改错——机械设
计基础(总9页)
--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可--
--内页可以根据需求调整合适字体及大小--
机械设计基础
——轴的结构设计改错
一、指出图中结构不合理之处,并改正。
1、
答案:
1)左端轴承处的弹性挡圈去掉。
2)右端轴承处轴肩过高,应改为低于轴承内圈。
3)齿轮右端用轴套固定,与齿轮配合的轴头长度应小短于齿轮轮毂宽度。
4)左端轴承处应有越程槽。
5)联轴器没固定,左端应改为轴肩固定。
6)右端轴承改为轴套定位。
7)与齿轮配合处的键槽过长,应短于其轮毂宽度。
8)齿轮应改为腹板式结构。
9) 将联轴器的周向固定,改为键联接。
2、
答案:
主要结构错误:
1)与齿轮处键槽的位置不在同一母线上;
2)端盖孔与轴径间无间隙;
3)左轴承端盖与箱体间无调整密封垫片;
4)轴套超过轴承内圈定位高度;
5)三面接触,齿轮左侧轴向定位不可靠;
6)键顶部与齿轮接触;
7)无挡油盘;
8)两轴承端盖的端面处应减少加工面。
3、
答案:
1)轴承内外圈剖面线方向不一致,应改为方向一致;
2)左端轴承用轴肩定位,且轴肩不高于轴承内圈;
3)齿轮没有轴向固定,改为左端用轴环,右端用轴套固定;4)与左端轴承配合的轴段上应有砂轮越程槽;
5)联轴器没有轴向定位,应必为用轴肩定位;
6)右端轴承改为加大定位和固定,且低于轴承内圈;
7)与齿轮配合的轴段应有键槽;
8)齿轮改为腹板式结构性
9)轴的右端键槽过长,改为短于联轴器的孔的长度。
4、
答案:
1)左边轴肩高于轴承内圈;
2)与齿轮配轴段太长,齿轮轴向未定位;
3)齿轮与轴承间缺套筒;
4)右边轴肩过高超过轴承内圈;
5)右端盖与轴接触;
6)右端盖处缺少密封圈;
7)皮带轮周向定位缺键槽;;
8)皮带轮孔未通。
5、
答案:
此轴系有以下6个方面13处错误:
1)轴承类型配用不合适:
左轴承为角接触轴承,角接触轴承不能单个使用;
2)转动件与静止件直接接触:
轴身与右端盖之间无间隙;
3)轴上零件未定位、未固定:
套筒未可靠的固定住齿轮;
联轴器轴向未固定;
联轴器周向未固定;
4)工艺不合理:
轴外伸端无轴肩,轴承不易装;
装轴承盖箱体的加工面与非加工面没有分开;
轴承与轴承座之间无调整垫片,轴承的轴向间隙无法调整;
轴上的键槽过长;
左轴承处轴肩过高,轴承无法拆卸;
5)润滑与密封问题:
轴承脂润滑而无挡油环;
端盖上无密封件;
6)制图投影错误
箱体孔投影线未画
6、
答案:
1)轴肩过高;
2)无轴向定位;
3)不能准确定位;
4)套筒定位轴承不合理;5)静止件和活动件相碰。
7、
答案:
答案:
1)轴端过长,应与轴承左端一边长;
2)齿轮轴向固定不可靠,轴头长应比齿轮轮毂宽短一些;3)齿轮无周向固定,应加键联接;
4)齿轮无安装基准,套筒应改为轴肩或轴环;
5)轴承安装不方便,应加轴肩;
6)带轮无轴向固定,应加轴肩或套筒;
7)带轮无周向固定,应加键联接;
8)带轮轴向固定不可靠,带轮轮毂应比轴头宽一些。
8、
答案:
1)键无法安装,联轴器上的键槽应开通;
2)键的位置开的不合适,同一轴上的键槽应开在同一母线上;3)键槽应局部剖;
4)通盖的孔与轴发生摩擦,应留有间隙;
5)轴承不能用键作为周身固定;
6)轴承处应设有挡油环;
7)轴头长应比轮毂长短一些,以保证轴向固定可靠;
8)应有轴环作为齿轮的安装基准;
9)轴上键槽太长;
10)轴承处应设挡油环;
11)轴承安装反了;
12)轴径过长。
9、
答案:
1)缺少调整垫片;
2)密封形状应为梯形,而非矩形;3)两键应分布在同一母线;
4)轴端挡圈固定不住联轴器;
5)转动件与静止件直接接触;
6)箱体粗、精加工面没分开;
7)轴肩过高,轴承无法拆卸;
8)套筒顶不住齿轮;
9)精加工面过长。
10、
答案:
1)缺少调整垫片;
2)轴承外圈应使用轴承盖轴向定位;
3)套筒厚度过高,轴承拆不下来;
4)轮毂的宽度与轴的长度一样,套筒顶不紧齿轮;
5)缺少键联接,齿轮不能周向定位;
6)轴的精加工面过长;
7)轴承盖与轴之间没有间隙,转动件跟静止件直接接触了;
8)带轮与轴承盖不能直接接触,轴应加工台肩,以便带轮轴向定位;9)缺少键联接,带轮不能周向定位;
10)缺少轴端定位。