轴的结构
1. 轴系如图。已知：M＝450kNmm，F＝3000N，FA＝1000N，S＝0.25Fr。
求：① Fa1＝？Fa2＝？
② 做出弯矩图并求最大弯矩Mmax＝？
解：Fr1＝(300F＋M)/900＝1500N，Fr2＝F－Fr1＝1500N，
S1＝0.25Fr1＝375N＝S2（两者的方向都指向中间），
因FA＋S2＝1375＞S1＝375，
故Fa1＝FA＋S2＝1375N，Fa2＝S2＝375N；
Mmax＝Fr1×(900－300)＝900000Nmm
2. 图a)为安装齿轮的轴的两种方案，两个齿轮一个是输入轮，一个是输出轮。图b)为小圆锥齿轮轴的两种支撑方案。试从强度的角度分析两种方案的优劣。
解：对于图a)而言，方案Ⅰ中轴既承受弯曲应力作用，又承受扭转剪应力作用；方案Ⅱ中的轴只承受弯曲应力作用，因此方案Ⅱ要好些。对于图b)来讲，方案Ⅰ为外伸梁；方案Ⅱ为简支梁，强度和刚度比方案Ⅰ高。方案Ⅱ的缺点是多用了轴承，成本要高些。
3. 指出图中的结构错误（作出正确的图或用文字说明，找出5处错误即可)。
解：正确的结构图如下。
4.指出图中的结构错误（作出正确的图或用文字说明，找出5处错误即可）。
解：正确的结构图如下。
5.指出图中轴系的结构错误并说明理由，其中齿轮用油润滑，轴承用脂润滑。
1）（例）轴承盖缺少调整垫片
2）箱体与轴承端盖处无凸台
3）轴承端盖应减少加工面
4） 定位套筒过高，影响轴承拆卸
5） 齿轮缺少键周向定位
6） 应设计挡油盘，阻挡稀油进入轴承
7） 与齿轮相配轴段应短些，否则齿轮定位不可靠
8） 精加工面过长，且轴承装拆不便
9） 右端的角接触球轴承外圈排列方向有错
五、指出下图所示轴系结构设计中的错误，并绘出正确的结构图。 （共10分，每指出并改正一个错误1分，指出并改正10
个错误获满分）
解：1, 2联轴器左端未轴向定位；左轴端应短于联轴 器左端面，便于有效定位。
3联轴器没有周向定位。
4端盖轴孔处未密封。
5, 10结合面没有密封和调整垫圈。
6，9轴承内圈没有定位。
7齿轮没有周向定位。
8，14齿轮左右端面没有轴向定位
11箱体应剖分。
12，13应减小加工面积。
（共10分，每指出并改正一个错误1分，指出 五、指出下图所示轴系结构设计中的错误，并绘出正确的结构图
并改正10个错误获满分）
五、改错题（要求指出错误并改下错误，共 10分）:
1, 2联轴器左端未轴向定位；左轴端应短于联轴器左 端面，便于有效定位。
3联轴器没有周向定位。
齿轮
=— 箱体
6，9轴承内圈没有定位
Cn 结构改错题：共八处错误
结构改错题：共八处错误 结构改错题：本大题只有一个小题，满分 12分
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16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。
看收藏的幻灯片“轴的作业”
1. 端盖与轴接触且无密封，应有一定的空隙且装有密封；
2. 套筒与轴承接触时超过轴承内圈高度，使轴承装卸不方便，应低于轴承内圈高度；
3. 套筒顶不住齿轮，应使轴肩适当向齿轮内部，使套筒只是顶在齿轮上；
4. 精加工面过长，且装卸轴承不方便，应该给轴分级；
5. 联轴器的键和齿轮的键位置不对，两者的键应该在同一条直线上；
6. 轴肩过高超过轴承内圈高度，无法拆卸轴承，应适当降低高度，使其在轴承内圈内；
题六图
17.题38图所示轴系结构，按示例①，编号指出其他错误 （不少于7处）。（注：不考虑轴承的润滑 方式以及图中的倒角和圆角）。示例：①一缺少调整垫片
例1： 试分析下图中齿轮、轴、轴承部件组合设计的错误结构，并改正之。齿轮用油润滑，轴承用脂润滑。
解:此轴承组合设计有以下四个方面的错误：
一、转动件与静止件接触：1轴与端盖接触错误；
2套筒与轴承外圈接触错误；
二、轴上零件未定位、未固定：
3套筒顶不住齿轮（过定位）；
4联轴器轴上未定位要增加一轴肩。
5联轴器周向未定位，要增加一平键。
6卡圈多余
三、工艺不合理：
加工：7精加工面过长且装拆轴承不便；
8联轴器孔未打通
9箱体端面加工面与非加工面没有分开
安装：10轴肩过高，无法拆卸轴承；
11键过长，套简无法装入
调整：12无垫片，无法调整轴承游隙
四、润滑和密封问题：
13齿轮用油润滑，轴承用脂润滑而无挡油盘；
14缺密封件
改正后的正确结构见如下“正确图解”。
上面联轴器上仍有一错误
原因：联轴器左端未轴向定位；左轴端应短于联轴器左端面，便于有效定位。
例题2：轴系零件结构改错：不考虑圆角和铸造斜度，轴系中有11处错误，不计重复错误，指出10处错误者满分；例如：精加工面过长且装拆轴承不便。图中标出的数字序号为错误所在。按上述范例依次用文字指出结构不合理及错误的原因。
6'1110987635421 精加工面过长且装拆轴承不便3'
答：1.安装轮毂的第一段轴应制有定位轴肩； 2.键槽过长安装上的键与轴承端盖干涉；
3.轴承端盖的加工面与非加工面没有区分开； 4.在轴与轴承端盖孔之间缺少密封圈；
5.在轴与轴承端盖孔之间应留有间隙；
6.在轴承端盖与箱体轴承孔端面缺少调整垫片；
7.在轴与齿轮孔间缺少周向定位的键联接；
8.套筒顶不住齿轮（过定位），即齿轮右端面应与轴台阶处有间隙；
9.套筒过高，轴承无法拆卸；
10.轴承安装反了； 11.轴过长且与轴承端盖相碰。
蜗杆受力分析
ω1ω2Fr1Fr2Fa1Ft2Ft1Fa2••ω1Ft1Fa2
图15-28所示为某减速器输出轴的结构图，试指出其设计错误，并画出改正图。
（1）处两轴承应当正装。
（2）左端轴承端盖中部的孔与外伸轴之间有很大的相对运动速度，其间应留有 间隙。
（3）左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。
（4）轴伸处的键槽长度尺寸过大，已超过了安装端盖的位置，键无法装入。
（5）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。
（6）右支点轴承没有轴向定位及固定措施，故整根轴在机器中的位置不确定；应有轴肩定位。
（7）左右两个轴承端盖下无调整垫片。
（8）套筒左端的外径尺寸超过了轴承内圈的定位高度，无法安装拆卸器勾爪，
不便轴承拆卸。
（9）外伸轴上安装的传动零件无轴向定位措施。
（10）左端轴承端盖中部的孔与外伸轴之间应考虑密封装置，以防润滑剂向外流失及外界灰尘、杂质的侵入。
(11)应减小轴承盖加工面。
齿轮、轴、轴承部件组合设计错误结构的主要问题
1、润滑和密封问题
缺密封件
2、转动件与静止件接触
（1）轴与端盖
（2）套筒与轴承外圈
3、轴上零件未定位、未固定
（1）套筒顶不住齿轮
（2）联轴器周向及轴向未定位
4、工艺不合理
加工：（1）精加工面过长，使装拆轴承不便
（2）联轴器孔未打通
（3）箱体端面加工面与非加工面没有分开
（4）轴上键槽位置不在同一母线上
安装：（1）轴肩过高，无法拆卸轴承
（2）没有键，齿轮无法周向定位
（3）无垫片，无法调整轴承游隙
（4）平键的顶部与轴上零件键槽的底部无间隙
①
③ ② ④ ⑤
⑥ ⑤
⑥ ⑦ ⑦
⑧
① ② ③
④ ⑤ ⑥ 齿轮 ①——轴承端盖与轴之间应留有间隙
②——左端轴承内圈和套筒装不上
③——与齿轮轮毂相配的轴头长度应小于轮毂长度
④——齿轮没有周向固定
⑤——定位轴肩过高
⑥——左端轴承应的窄边应与右端轴承的窄边相对安装
①
无砂轮越程槽；② 轴肩高于轴承内圈定位高度；③ 轴头长度等于轮毂长度；④ 无定位轴肩； ⑤ 无定位轴肩；⑥无键槽；⑦ 轴头长度过长。
