机械设计轴系改错

11.3.5结构设计与轴系结构综合题（1）指出下列图11-10中各轴系结构设计的错误。

（2）试指出图11-11所示圆柱齿轮轴系中的结构错误，并画出正确的结构图。

（齿轮油润滑，轴承脂软滑）（3）图11-12所示为小锥齿轮轴系部件结构图（小锥齿轮与轴一体，为齿轮轴）。

试改正图中不合理或错误的结构，并简述原因。

11.3.5（1）答图12a中轮毂两边都被轴环挡住试错误的，这样齿轮装不进去；轮毂与轴之间应有键联接，与轮毂配合段轴头长度应小于轮毂的宽度。

答图12b中联轴器应为通孔，与轴头间应有键联接；轴应有台阶靠住联轴器端面，试联轴器轴向定位。

（2）见答图13。

（3）答（见答图14）Ⅰ右轴承内圈右端面是固定面,可用圆螺母加止动垫片,螺纹外径略小于轴承内径；Ⅱ轴上所加螺纹段右边一段轴段穿过透盖,该段轴径应小于螺纹内径；Ⅲ透盖与轴之间应有间隙,且应有密封毡圈；Ⅳ两轴承内圈之间的轴径应小于轴承内径；Ⅴ两轴承外圈之间的套筒内径应小于轴承外径；形成轴承外圈定位凸肩；Ⅵ左轴承内圈左侧轴肩过高，应减至内圈高的2/3左右；Ⅶ套杯凸缘不应在左边，应在右边；Ⅷ箱体孔的中部直径应加大，以减少精加工面；Ⅸ透盖与套杯配合段过长，透盖与右轴承外圈之间应右较大的间隙；Ⅹ套杯凸缘与箱体间应有调整垫片、套杯凸缘与透盖间应有调整垫片；Ⅺ轴的右端及透盖外圆外侧应有倒角。

13B01 指出如图1-13-4、图1-13-5所示齿轮系结构中标号处的错误性质，轴承用油脂润滑。

13B01答：图1-13-4答案：1. 应设密封圈并留有间隙2. 套筒不可同时接触内、外圈3. 轮毂应比轴段长1~2mm4. 联轴器应给定位台阶5. 应有键作周向定位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，且应有轴端挡圈固定9. 箱体装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，套筒不可起定位12. 轴承盖凸缘内应切倒角槽13. 应加挡油圈图1-13-5答案：1. 轴承外圈端线未画出2. 齿轮左端面无轴向固定，如可加套筒3. 螺钉联接画法错误4. 抽上两键槽应位于一条线上5. 齿轮啮合处画法错误6.轴承外圈线漏画7.止口不易加工没必要8.轴和内圈无定位台阶9.轴段应比轮宽短1~2mm10.轴段应短于半联宽度，以便压紧11.应有加工凸台于垫片12.应加密封圈、并留间隙13.轴环右端不应超过内圈高的2/314.应有加工凸台与垫片15.端盖右端中部应下凹加工16.座孔处应有甩油环17.齿轮右端面无轴向定位，应加定位轴肩18.为便于加工与安装，应做成阶梯轴13B02 如图1-13-6所示齿轮轴系结构图，一直轴承用脂润滑，试找出图1-13-6中设计上的错误，并加以改正。

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。

《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。

机械设计基础必考（常考）题型选择+判断+简答+计算+分析+作图+轴系改错1、选择题+判断题（几乎都是学习指导题库上的原题）2、简答题（把真题上的简答背熟，13年以前简答占较大比重，13年以后简答出现较少)各个传动特点（带传动、链传动和齿轮传动；蜗杆传动和螺旋传动；连杆与凸轮；棘轮和槽轮；滑动轴承和滚动轴承等）螺栓联接的类型及其应用场合；螺纹防松的原理及举例；提高螺纹联接强度的途径；螺纹形状的分类及应用（三角形、锯齿形、梯形）键联接的分类及特点；带传动打滑与弹性滑动；带速及小带轮直径的选择原则；滚子链的参数选择原则；齿轮失效的形式与设计准则；斜齿轮的传动特点；渐开线齿轮的正确啮合条件；蜗杆传动和滑动轴承热平衡计算的原因；蜗杆传动失效形式和强度计算与齿轮传动相比有何区别；轴上零件轴向定位的方法；提高轴刚度的方法；形成液体动压润滑的必要条件；提高流体动压润滑轴承承载能力的方法及其限制；滚动轴承的主要类型其应用场合；滚动轴承的失效形式及计算准则；联轴器的选择原则；3、计算题（轮系容易考创新题型，较难！其他很常规，不太难）自由度的计算；轴承校核的计算；（必考）轮系的计算；（必考）差动螺旋移动位移和方向的计算；螺纹强度的校核；键强度的校核；涡轮蜗杆的计算（提升重物）；齿轮相关参数的计算；四杆机构种类的计算（双曲柄or曲柄摇杆or双摇杆）；4、分析题（所占分值不太高，题目难度不大）斜齿轮、锥齿轮和涡轮蜗杆受力分析；齿轮所受循环应力分析；轴的种类分析（传动轴，心轴，转轴）；齿轮失效分析；传动方案分析；5、作图题（容易考创新题型，较难！）连杆（四杆机构+偏置滑块+六杆机构）；（必考）凸轮（滚子+摆动件）；（必考）齿轮啮合图（理论啮合线，实际啮合线）；传动装置简图；螺旋传动示意图；螺纹、键联接图；普通轴系图；轴承组合图；6、轴系改错题（必考）普通轴系改错题；轴承组合设计题；。

作业集轴系结构改错习题及解析例题41 分析轴系结构的错误，说明错误原因，并画出正确结构。

题41图42 分析轴系结构的错误，说明错误原因，并画出正确结构。

题42图43 分析轴系结构的错误，说明错误原因，并画出正确结构。

题43图44 分析轴系结构的错误，说明错误原因，并画出正确结构。

题44图8. 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。

4）改正方法（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。

9. 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。

设计改错题：一、结构题（本题10分）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，指出该设计的错误。

要求：1．在图中用序号标注设计错误处；2．在图下方的空白处标注序号，按序号列出错误，并提出修改建议；3．不必在图中直接改正。

解：左起（每错1分，得10分为止）1．未画机箱；增画2．轴肩高于轴承内圈；降低轴肩3．无挡油环；加挡油环4．两键未开在同一轴线上；两键同轴线5．齿轮与轴段同宽；轴段减小6．套筒高于轴承内圈；降低套筒高度7．长轴段未加工阶梯；设计阶梯轴8．轴承端盖直接与轴接触；留出间隙9．为设置密封；设计密封10．联轴器与轴承端盖直接接触；设计阶梯，分离联轴器与轴承端盖11．联轴器未用阶梯轴进行轴向定位；设计阶梯12．端部挡圈未压紧。

压紧二、结构题（10分）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。

要求：1．在图中用序号标注设计错误处；2．按序号列出错误，并用文字提出改正建议；3．不必在图中改正。

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。

三、指出错误画出的正确结构图如图。

(10分)[解]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。

四、结构改错题：共八处错误题七图第七题1.无垫片，无法调整轴承的游系2.轴肩过高，无法拆卸轴承3.齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，但无挡油盘4.轴套长度应小于轮毂的长度5.同一根轴上的两个键槽应布置在同一母线上。