第六章轴的设计
一、单项选择题
1.工作时承受弯矩并传递扭距的轴，称为______。
A、心轴
B、转轴
C、传动轴
2. 工作时只受弯矩，不传递扭距的轴，称为______。
A、心轴
B、转轴
C、传动轴
3.工作时以传递扭距为主，不承受弯距或弯距很小的轴，称为______。
A、心轴
B、转轴
C、传动轴
4.自行车轮的轴是______。
A、心轴
B、转轴
C、传动轴
5.自行车当中链轮的轴是______。
A、心轴
B、转轴
C、传动轴
6.汽车下部，由发动机、变速器、通过万向联轴器带动后轮差速器的轴，是______。
A、心轴
B、转轴
C、传动轴
7.后轮驱动的汽车，支持后轮的轴是______。
A、心轴
B、转轴
C、传动轴
8.后轮驱动的汽车，其前轮的轴是______。
A、心轴
B、转轴
C、传动轴
9. 最常用来制造轴的材料是______。
A、20号钢
B、45号钢
C、40Cr钢
D、38CrMoAlA钢
10. 减速器轴上的各零件中，____的右端是用轴肩来进行轴向定位的。
A、齿轮
B、左轴承
C、右轴承
D、半联轴器
11. 轴环的用途是____。
A、作为轴加工时的定位面
B、提高轴的强度
C、提高轴的刚度
D、使轴上零件获得轴向固定
12. 当轴上安装的零件要承受轴向力时，采用____来进行轴向定位时，所能承受的轴向力较大。
A、圆螺母
B、紧钉螺母
C、弹性挡圈
13. 若套装在轴上的零件，它的轴向位置需要任意调节，常用的周向固定方法是____。
A、键联接
B、销钉联接
C、紧定螺栓联接
D、紧配合联接
14. 增大轴在剖面过度处的圆角半径，其优点是____。
A、使零件的轴向定位比较可靠
B、降低应力集中，提高轴的疲劳强度
C、使轴的加工方便
15. 在轴的初步计算中，轴的直径是按____来初步确定的。
A、弯曲强度
B、扭转强度
C、轴段的长度
D、轴段上零件的孔径
16. 转轴上载荷和支点位置都已确定后，轴的直径可以根据____来进行计算或校核。
A、弯曲强度
B、弯曲刚度
C、扭转强度
D、扭转刚度（5）复合强度
二、简答题及分析计算题
1.何谓应力？何谓许用应力？应力与许用应力有什么关系？
2.直径相同，材料不同的两实心轴，它们的惯性矩是否相同？
3.直径相同，长度相同，材料不同的两轴，在相同的扭矩作用下，它们的最大切应力与扭转角是否相同？
4.如图所示传动轴，如何改变外力偶作用位置以提高轴的承载能力？
题3图
5.带式输送机的减速器中，高速轴的直径大还是低速轴的直径大？为什么？
6.试求如图所示各轴段指定截面1-1、2-2和3-3上的扭矩。
题6图
7.如图所示齿轮减速器，已知电动机的转速min /1470r n =，传递的功率5.6kW ，材料的许用应力[]MPa 40=τ。
试设计减速器输入轴的最小直径。
题7图
8.如图所示，传动轴转速min /300r n =，主动轮B 输入功率为kW P B 10=,从动轮
A 、C 、D 分别输入功率为kW P A 5=、kW P C 3=、kW P D 2=,绘制扭矩图，并指出max T 的值。
题8图
9.如图所示，实心轴和空芯轴通过牙嵌式离合器联接，已知轴的转速n=120r/min ，传递的功率P=9.8kW ，材料的许用应力[τ]=40MPa ，确定实心轴直径D 1及空心轴内外直径比值为0.5时的空心轴的外径D 2。
题9图
10.如图所示梁的受力情况，列Q F 、M 方程，绘制Q F 、M 图，求QMAX F 和MAX M 。
题10图
11.一圆轴载荷情况如图所示，圆轴材料的许用应力[]MPa 120=σ，试校核其强度。
题11图
12.工程中常见的交变应力有哪几种？它的循环特征各是什么？
13.计算转轴疲劳强度时，为什么要在计算公式中的扭矩前乘以系数？
14.指出图中轴的结构不合理的地方，并画改正后的轴结构图。
题14图
15.图示为一级直齿圆柱齿轮减速器。
已知输入功率kW P 15=，转速为min /1440r n =，齿数201=z ，772=z ，模数mm m 4=，主动轮与轴一体制造，采用45钢正火，安装齿轮处的轴头直径mm d 60=，开有键槽，跨距mm L 180=，齿轮双向转动，要求（1）估算主动轴的最小直径；（2）验算从动轴强度。
例16.1 图示为一电动机通过一级直齿圆柱齿轮减速器带动带传动的简图。
已知电动机功率为30KW,转速
n=970r/min,减速器效率为0.92，传动比i=4,单向传动，从动齿轮分度圆直径d 2=410mm,轮毂长度
105mm,采用深沟球轴承。
试设计从动齿轮轴的结构和尺寸。
单级齿轮减速器简图解：（1）求输出轴的转速与输出功率。
n
2=n
1
/i=970/4=242.5r/min
P
2=0.92*P
1
=0.92*30=27.6KW
（2）选择轴的材料和热处理方法。
轴采用45钢正火处理。
查表σ
b =600MP
a。
（3）估算轴的最小直径
(
4)轴的结构设计及绘制结构草图
(5)按弯、扭组合作用验算轴的强度)键槽设计及其公差
(6
(7)确定轴的各处倒角、圆角，公差
(8)绘制轴的工作图。