齿轮和轴承在轴上是如何固定的

一、填空题(17小题)[1]一个阶梯轴由___________，______________及轴身三部分组成。

[2]对于一般的______________，可使用弯扭合成的方法进行强度计算。

[3]按承载情况的不同, 直轴可分为______________、_______________、和_________________三种。

[4]在轴上切制螺纹的末尾处必须有螺纹加工的______________。

[5]轴上零件的轴向固定的常用方法有________________、________________、_______________等。

[6]轴上零件的周向固定的常用方法有____________，_____________，____________等。

[7]轴上安装零件有确定的位置，所以要对轴上的零件进行___________固定和__________固定。

[8]轴上的齿轮主要靠___________进行周向定位和固定，而常用_____________________进行轴向定位和固定。

[9]为保证零件固定可靠，与轮毂相配合的轴段长度应比轮毂宽度_____________，为便于加工，同一个轴上的键槽应_____________________________________。

[10]工作时既承受弯矩又传递转矩的轴叫___________轴。

[11]在需要磨削加工的轴径上，应留有使砂轮能越过工作面的______________。

[12]在轴的结构设计中，增大轴的过渡圆角半径，是为了_________________________。

[13]在轴的结构设计中，为了减小应力集中，应尽可能_______________阶梯的变化次数和变化幅度，且在阶梯过渡处，应采用尽可能大的_______________________。

[14]在轴的按弯扭合成强度计算公式中，α值的意义是______________________________________。

实验四轴系结构创意组合一、概述任何回转机械都具有轴系结构，因而轴系结构设计是机器设计中最丰富、最需具有创新意识的内容之一，轴系性能的优劣直接决定了机器的性能与使用寿命。

由于轴承的类型很多，轴上零件的定位与固定方式多样，具体轴系的种类很多。

概括起来主要有：(1)两端单向固定结构；(2)一端双向固定、一端游动结构；(3)两端游动结构(一般用于人字齿轮传动中的一根轴系结构设计)。

如何根据轴的回转转速、轴上零件的受力情况，决定轴承的类型；再根据机器的工作环境决定轴系的总体结构；轴上零件的轴向定位与固定、周向的固定来设计机器的轴系，是机器设计的重要环节。

为了设计出适合于机器的轴系，有必要熟悉常见的轴系结构，在此基础上才能设计出正确的轴系结构，为机器的正确设计提供核心的技术支持。

二、实验目的1．熟悉和掌握轴的结构与其设计，弄懂轴及轴上零件的结构形状及功能、工艺要求和装配关系。

2．熟悉并掌握轴及轴上零件的定位与固定方法。

3．熟悉和掌握轴系结构设计的要求与常用轴系结构。

4．了解轴承的类型、布置、安装及调整方法，以及润滑和密封方式。

三、实验设备和工具1．模块化轴段，用其可组装成不同结构形状的阶梯轴。

2．轴上零件：齿轮、蜗杆、带轮、联轴器、轴承、轴承座、端盖、套杯、套筒、圆螺母、轴端挡圈、止动垫圈、轴用弹性挡圈、孔用弹性挡圈、螺钉、螺母等。

3．工具：扳手、游标卡尺、内外卡钳、300mm钢板尺、铅笔、三角板等。

四、实验内容与要求1．从轴系结构设计实验方案表中选择设计实验方案号。

2．进行轴的结构设计与滚动轴承组合设计。

每组学生根据实验方案规定的设计条件和要求，确定需要哪些轴上零件，进行轴系结构设计。

解决轴承类型选择，轴上零件的固定、装拆、轴承游隙的调整、轴承的润滑、密封、轴的结构工艺性等问题。

3．绘出轴系结构设计装配草图，并应使设计结构满足轴承组合设计的基本要求，即采用何种轴系基本结构。

4．考虑滚动轴承与轴、滚动轴承与轴承座的配合选择问题。

机械设计课程设计答辩经典题目1． 你所设计的传动装置的总传动比如何确定和分配的？答题要点：由选定的电动机满载转速和工作机转速，得传动装置总传动比为：i w mn n =总传动比为各级传动比的连乘积，即 齿轮带i i i •=，V 带传动的传动比范围在2—4间，单级直齿轮传动的传动比范围在3—6间，一般前者要小于后者。

2． 在闭式齿轮传动中，若将齿轮设计成软齿面，一般使两齿轮齿面硬度有一差值，为多少HBS ？，为什么有差值？答题要点：20—50HBS ；因为一对齿轮在同样时间，小齿轮轮齿工作次数较大齿轮的材料多，齿根弯曲疲劳强度较大齿轮低为使其强度和寿命接近，小齿轮齿面硬度应较大齿轮大。

3． 简述减速器上部的窥视孔的作用。

其位置的确定应考虑什么因素？答题要点：在减速器上部开窥视孔，可以看到传动零件啮合处的情况，以便检查齿面接触斑点和齿侧间隙。

润滑油也由此注入机体内。

窥视孔开在机盖的顶部，应能看到传动零件啮合，并有足够的大小，以便于检修。

4． 轴上的传动零件（如齿轮）用普通平键作周向固定时，键的剖面尺寸b ×h值是根据何参数从标准中查得？答题要点：与齿轮相配合处轴径的大小；答辩时，以从动齿轮上键联接为例，让考生实际操作。

5． 当被联接件之一不易作成通孔，且需要经常拆卸时，宜采用的螺纹联接形式是螺栓联接、双头螺柱联接还是螺钉联接？答题要点：螺钉联接。

6． 在设计单级原柱齿轮减速器时，一般减速器中的最大齿轮的齿顶距箱体的距离大于30—50mm，简述其主要目的。

答题要点：圆柱齿轮和蜗杆蜗轮浸入油的深度以一个齿高为宜，但不应小于10mm，为避免油搅动时沉渣泛起，齿顶到油池底面的距离不应小于30～50mm7．你所设计的齿轮减速器中的齿轮传动采用何种润滑方式？轴承采用何种润滑方式？简述润滑过程。

答题要点：齿轮传动采用浸油润滑方式；轴承采用飞溅润滑或脂润滑方式。

以飞溅润滑为例，当轴承利用机体内的油润滑时，可在剖分面联接凸缘上做出输油沟，使飞溅的润滑油沿着机盖经油沟通过端盖的缺口进入轴承8．简述减速器的油标的作用。

实验报告实验名称：轴系结构设计与搭接一、实验目的1．了解机械传动装置中滚动轴承支承轴系结构的基本类型和应用场合。

2．根据各种不同的工作条件，初步掌握滚动轴承支承轴系结构设计的基本方法。

3．通过模块化轴系搭接实践，进一步掌握滚动轴承支承轴系结构中工艺性、标准化、轴系的润滑和密封等知识。

二、实验内容轴系类型:蜗杆减速器输入轴轴系结构方案编号:3-6三、实验结果1．轴系结构分析1)分析轴的各部分结构，形状，尺寸与轴的强度，刚度，加工，装配的关系。

蜗杆和轴一体，且蜗杆位于两轴承（支点）之间，因此蜗杆处弯矩最大。

而轴呈中间大两头小的阶梯状，中间部分即蜗杆处的承载能力最强，因而有利于提高轴的强度。

同时中间大两头小便于轴上零件的拆装；另外也能起到定位安装的作用。

2)分析轴上的零件的定位及固定方式。

●固定端轴承：轴承座凸肩和轴环定位；套筒、端盖固定外圈，圆螺母（止动垫圈）固定内圈；●游动端轴承：轴环定位，弹性挡圈固定内圈，外圈由孔用弹性挡圈定位，由套筒和端盖固定。

●联轴器：轴肩轴向定位，键切向定位。

3)分析轴承类型，布置和轴承的固定，调整方式。

●轴承类型：固定端轴承为深沟球轴承6026，游动端轴承为圆柱滚子轴承，内径均为30mm，外径均为62mm，宽度均为16mm；●布置：一端固定，一端游动。

游动端和固定端分别位于蜗杆两端，联轴器置于固定端外；●固定：见上文；●调整方式：调整固定端调整垫片。

4)分析轴系的装配与拆卸过程。

●装配过程：a)安装游动端孔用弹性挡圈，再装入圆柱滚子轴承外圈至其与弹性挡圈接触；b)套入游动端轴承内圈，至其与轴环接触，安装孔用弹性挡圈；c)从游动端将轴装进轴承座。

从固定端套入轴承至内圈和轴环接触，拧紧圆螺母，并用止动垫圈卡紧；d)调整轴的位置，使轴承外圈与轴承座凸肩接触；e)从固定端装入套筒；f)固定端套上调整垫片和带孔端盖，拧上螺钉；g)转动蜗杆，根据松紧程度调整调整垫片的厚度，调整完成后拧紧螺钉；h)游动端依次安装上套筒、调整垫片、端盖，并拧紧螺钉；i)安装平键和半联轴器。

机械设计简答题1. 试述齿廓啮合基本定律。

所谓齿廓啮合基本定律是指：作平⾯啮合的⼀对齿廓，它们的瞬时接触点的公法线，必于两齿轮的连⼼线交于相应的节点C，该节点将齿轮的连⼼线所分的两个线段的与齿轮的⾓速成反⽐。

2. 试述螺纹联接防松的⽅法。

螺纹连接的防松⽅法按⼯作原理可分为摩擦防松、机械防松及破坏螺纹副防松。

摩擦防松有：弹簧垫圈、双螺母、椭圆⼝⾃锁螺母、横向切⼝螺母机械防松有：开⼝销与槽形螺母、⽌动垫圈、圆螺母⽌动垫圈、串连钢丝破坏螺纹副防松有：冲点法、端焊法、黏结法。

3. 试分析影响带传动承载能⼒的因素？初拉⼒Fo? 包⾓a? 摩擦系数f? 带的单位长度质量q? 速度v4、链传动与带传动相⽐较有哪些优缺点？答：与带传动相⽐，a链传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动⽐；b需要的张紧⼒⼩，作⽤在轴上的压⼒也⼩，可就减少轴承的摩擦损失；c结构紧凑；d能在温度较⾼，有油污等恶劣环境条件下⼯作。

链传动的主要缺点是：瞬时链速和瞬时传动⽐不是常数，因此传动平稳性较差，⼯作中有⼀定的冲击和噪声。

5、轴上零件的轴向固定⽅法有哪些?答：轴上零件的轴上固定⽅法有轴肩固定，套筒固定，螺母固定和轴端挡圈固定等（压板固定）。

6、齿轮传动的失效形式有那些？对开，闭式齿轮传动设计准则有什么区别？答：齿轮的失效形式主要有：a轮齿折断b齿⾯点蚀c齿⾯胶合d 齿⾯磨损e齿⾯塑性变形。

齿轮传动设计时，软齿⾯闭式传动常因齿⾯点蚀⽽失效，故通常先按齿⾯接触强度设计公式确定传动的尺⼨，然后验算轮齿弯曲强度。

．7. 齿向载荷分布系数Kβ的物理意义是什么？改善齿向载荷分布不均匀状况的措施有哪些？Kβ的物理意义——考虑沿齿宽⽅向载荷分布不均匀对轮齿应⼒的影响系数。

(2分) 措施：1) 齿轮的制造和安装精度↑2) 轴、轴承及机体的刚度↑3) 齿轮在轴上的布置——合理选择4) 轮齿的宽度——设计时合理选择5) 采⽤软齿⾯——通过跑合使载荷均匀6) 硬齿⾯齿轮——将齿端修薄、或做成⿎形齿7) 齿轮要布置在远离转矩输⼊端的位置。