轴习题

轴

一、判断题

1．为提高轴的刚度，把轴的材料由45钢改为合金钢是一有效的方法。（）

2．转动心轴所受的载荷是既有弯矩又有扭矩。（）

3.轴的计算弯矩最大处为危险剖面，应按此剖面进行强度精确计算。（）

4、轴肩的主要作用是实现轴上零件的轴向定位。（）

5、一根轴上不同轴段上键槽尺寸尽量统一，并排布在同一母线方向上。（）

6、用紧定螺钉固定轴上零件时，既可实现轴向固定，又可传递一定的扭矩。代

替键的作用。所以，一般情况下应用紧定螺钉进行轴上零件固定。（）7、弯扭合成强度计算是一种较精确的轴强度计算方法，各类轴均应以弯扭合成

强度计算为最终计算。（）8、合金钢对应力集中较敏感，设计合金钢轴时更应注意从结构上避免应力集中。

（）二、单项选择题

1．心轴所受载荷是______，传动轴所受载荷是______，转轴所受载荷是_______。

（a）只受扭矩不受弯矩（b）承受较大轴向载荷

（c）既受弯矩又受扭矩（d）只受弯矩不受扭矩

2．当轴上安装的零件要承受轴向力时，采用____来进行轴向固定，所能承受的轴向力较大。

（a）圆螺母（b）紧定螺钉（c）弹性挡圈

3．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定位

4. 增大轴在截面变化处的过渡圆角半径，可以______。

（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

5. 在轴的初步计算中，轴的直径是按______初步确定的。

（a）抗弯强度（b）抗扭强度

（c）弯扭合成强度（d）轴段上零件的孔径

6．采用表面强化如碾压、喷丸、碳氮共渗、渗氮、高频感应加热淬火等方法,可显著提高轴的______。

（a）静强度（b）刚度

（c）疲劳强度（d）耐冲击性能

7．轴上安装有过盈配合零件时，应力集中将发生在轴上______。

（a）轮毂中间部位（b）沿轮毂两端部位

（c）距离轮毂端部为1/3轮毂长度处

8、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定位

9、当轴上安装的零件要承受轴向力时，采用来进行轴向固定，所能承受的轴向力较大。

A、螺母

B、紧定螺钉

C、弹性挡圈

10、增大轴在截面变化处的过渡圆角半径，可以。

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

11、在轴的初步计算中，轴的直径是按初步确定的。

A、抗弯强度

B、抗扭强度

C、复合强度

D、轴段上零件的孔径

12、当采用套筒、螺母或轴端挡圈作轴向定位时，为了使零件的端面靠紧定位面，安装零件的轴段长度应零件轮毂的宽度。

A、大于

B、小于

C、等于

13、按弯扭合成理论计算轴的强度时，在当量弯矩的计算式M

=√M2+（αT）2中，

e

系数α是考虑。

A、计算公式不准确

B、转矩和弯矩的循环性质不同

C、材料抗弯与抗扭的性能不同

D、强度理论的要求

14、工作时只承受弯矩，不传递转矩的轴，称为＿＿。

A、心轴

B、转轴

C、传动轴

D、曲轴

15、转动的轴，受不变的载荷，其所受的弯曲成力的性质为＿＿。

A、脉动循环

B、对称循环

C、静应力

D、非对称循环

16、根抿轴的承载情况，＿＿的轴称为转轴。

A 、既承受弯矩又承受转矩

B 、只承受弯矩不承受转矩

C 、不承受弯矩只承受转矩

D 、承受较大轴向载荷

17 工作时只承受弯矩，不传递转矩的轴，称为 。

A ．心轴

B ．转轴

C ．传动轴

D ．曲轴

18采用 的措施不能有效地改善轴的刚度。

A ．改用高强度合金钢

B ．改变轴的直径

C ．改变轴的支承位置

D ．改变轴的结构

19 按弯扭合成计算轴的应力时，要引入系数α，这α是考虑 。

A ．轴上键槽削弱轴的强度

B ．合成正应力与切应力时的折算系数

C ．正应力与切应力的循环特性不同的系数

D ．正应力与切应力方向不同

20 转动的轴，受不变的载荷，其所受的弯曲应力的性质为 。

A ．脉动循环

B ．对称循环

C ．静应力

D ．非对称循环

21对于受对称循环转矩的转轴，计算弯矩（或称当量弯矩）()2

2T M M ca α+=

，α应取

。

A ．α≈0.3

B ．α≈0.6

C ．α≈1

D ．α≈1.3 22根据轴的承载情况， 的轴称为转轴。

A ．既承受弯矩又承受转矩

B ．只承受弯矩不承受转矩

C ．不承受弯矩只承受转矩

D ．承受较大轴向载荷 三、填空题

1．根据轴所受载荷的性质，转轴受_______________________作用，传动轴受

_______________作用，心轴受______________________作用。

2．轴的弯扭合成强度计算中，公式22)(T M M ca α+=中的α的含义是

___ 。

3．初步确定转轴的直径时，通常是按___________条件来初步确定轴的直径，并作为轴的__________直径。 4、按载荷分类，轴可分为 轴、 轴和 轴。 5、为了便于安装轴上零件，轴端及各个轴段的端部应有 。 6、轴上需要车制螺纹的轴段应有 。 7、用弹性挡圈或紧定螺钉作轴向固定时，只能承受 的轴向力。

8、用套筒、螺母或轴端挡圈作轴向固定时，应使轴段长度 轮毂宽度。

9、为了应力集中，轴的直径突然变化处应采用过渡圆弧联结。

10、轴的作用是。

11、轴的材料常采用和。

12自行车的中轴是轴，而前轮轴是轴。

13为了使轴上零件与轴肩紧密贴合，应保证轴的圆角半径轴上零件的圆角半径或倒角C。

14对大直径的轴的轴肩圆角处进行喷丸处理是为了降低材料对的敏感性。

15传动轴所受的载荷是。

16一般单向回转的转轴，考虑起动、停车及载荷不平稳的影响，其扭转剪应力的性质按

处理。

四、简答题

1 轴受载荷的情况可分哪三类?试分析自行车的前轴、中轴、后轴的受载情况，说明它们各属于哪类轴?

2 为提高轴的刚度，把轴的材料由45号钢改为合金钢是否有效?为什么?

3 轴上零件的轴向及周向固定各有哪些方法?各有何特点?各应用于什么场合?

4 影响轴的疲劳强度的因素有哪些?在设计轴的过程中，当疲劳强度不够时，应采取哪些措施使其满足强度要求?

设计-传动轴-机械制造技术基础

毕业设计 题目：传动轴的工艺设计 院系：机电工程系 专业：机电一体化 姓名：吕书星 班级：机电六班 学号：2010010306036 指导教师：孔祥林

目录 前言------------------------------------------------------2 课程设计简要分析------------------------------------------3 1 零件最小直径的确定--------------------------------------4 2 零件的工艺分析------------------------------------------4 3 工艺计算与设计------------------------------------------5 3.1 毛坯选择---------------------------------------------5 3.2 工艺路线的确定---------------------------------------5 3.2.1 确定零件的定位基准与装夹方式----------------------5 3.2.2 主要表面加工方法的确定----------------------------6 3.2.3 装夹方式------------------------------------------6 3.2. 4 划分阶段------------------------------------------7 3.2. 5 热处理工序安排------------------------------------7 3.2.6 加工方法的选择和加工方案的确定--------------------8 4 工序与工步的划分---------------------------------------10 4.1 工序的划分------------------------------------------10 4.2工步的划分-------------------------------------------11 4.3加工顺序及加工路线的确定-----------------------------11 4.3.1 零件加工必须遵守的安排原则------------------------11 4.3.2进给路线-------------------------------------------11 4.4 加工尺寸和切削用量----------------------------------12 4.5拟定工艺过程-----------------------------------------12

机械设计习题 轴

轴 一、判断题 1．为提高轴的刚度，把轴的材料由45钢改为合金钢是一有效的方法。（） 2．转动心轴所受的载荷是既有弯矩又有扭矩。（） 3.轴的计算弯矩最大处为危险剖面，应按此剖面进行强度精确计算。（） 二、单项选择题 1．心轴所受载荷是______，传动轴所受载荷是______，转轴所受载荷是_______。 （a）只受扭矩不受弯矩（b）承受较大轴向载荷 （c）既受弯矩又受扭矩（d）只受弯矩不受扭矩 2．当轴上安装的零件要承受轴向力时，采用____来进行轴向固定，所能承受的轴向力较大。 （a）圆螺母（b）紧定螺钉（c）弹性挡圈 3．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定位 4. 增大轴在截面变化处的过渡圆角半径，可以______。 （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 7、通常把轴设计为阶梯形的主要目的在于（）。 A．加工制造方便 B．满足等强度要求 C．满足刚度要求 D．便于轴上零件的装拆 5. 在轴的初步计算中，轴的直径是按______初步确定的。 （a）抗弯强度（b）抗扭强度 （c）弯扭合成强度（d）轴段上零件的孔径 6．采用表面强化如碾压、喷丸、碳氮共渗、渗氮、高频感应加热淬火等方法,可显著提高轴的______。 （a）静强度（b）刚度 （c）疲劳强度（d）耐冲击性能 7．轴上安装有过盈配合零件时，应力集中将发生在轴上______。 （a）轮毂中间部位（b）沿轮毂两端部位 （c）距离轮毂端部为1/3轮毂长度处

三、填空题 1．根据轴所受载荷的性质，转轴受_______________________作用，传动轴受 _______________作用，心轴受______________________作用。 2．轴的弯扭合成强度计算中，公式22)(T M M ca α+=中的α的含义是___ 。 3．初步确定转轴的直径时，由于不能决定 的大小和分布情况，所以通常是按___________条件来初步确定轴的直径，并作为轴的__________直径。 四、综合题 1．指出下图所示结构设计的错误，并画出改正后的轴结构图。 2．下图是某减速器输出轴的结构图，试指出图中的设计错误，并改之。 3 下图是单级齿轮减速器，传动中等功率，转速一般。润滑、密封条件良好。试分析指出四个表号引出零件的下列几个问题： 1）零件的名称、在整体设备中的功能； 2）工作原理； 3）有可能出现的失效形式。

传动轴发展

传动轴发展 一背景 汽车是最普通的代步、运输工具，许多国家均将汽车工业作为其重要的支柱产业。面对资源和环境的严峻挑战，推进汽车轻量化以降低油耗，一直是汽车工业发展的主题。复合材料因具有加工能耗低, 轻质高强, 可设计性强, 耐锈蚀, 成型工艺性好等优点, 成为汽车工业以塑代钢的理想材料。汽车用材料在经历了通用塑料、工程塑料时代之后, 20世纪九十年代进人复合材料时期。 通用汽车公司1953年生产的世界上第一辆复合材料汽车车身汽车Chevrolet Corvette，敲开了复合材料在汽车领域的应用，自推出此款车型以来通用汽车公司目前已销售130余万辆，此款车型采用的是玻璃纤维增强树脂复合材料。汽车复合材料的应用主要经历了两个时期：在20世纪70年代开始，由于SMC材料的成功开发和机械化模压技术以及模内涂层技术的应用，促使玻璃钢/复合材料在汽车应用的年增长速度达到25％，形成汽车玻璃钢制品发展的第一个快速发展时期；到20年代90年代初，随着环保和轻量化、节能等呼声越来越高，以GMT（玻璃纤维毡增强热塑性复合材料）、LFT（长纤维增强热塑性复合材料）为代表的复合材料得到了迅猛发展，主要用于汽车结构部件的制造，年增长速度达到10～15％，掀起第二个快速发展时期。作为新材料前沿的复合材料逐步替代汽车零部件中的金属产品和其它传统材料，并取得更加经济和安全的效果。 据统计，汽车用复合材料已占全球复合材料总量的23%以上，并且成逐步上升的趋势。美国、日本、欧洲的德国，意大利等发达国家是车用复合材料的主要国家，全球汽车用增强塑料制品的市场规模为每年454万吨，其中美国达到172 万吨，欧洲达到136万吨。目前，德国每辆汽车平均使用的纤维增强塑料制品近300kg，占汽车总消费材料的22%左右，日本每辆汽车平均使用的纤维增强塑料制品达100kg，约占汽车材料消费总量的7.5%。其汽车用复合材料部件制造的整体技术水平高，大量采用SMC/BMC材料，采用流水线作业方式，机械化、自动化程度高，产品质量好，经济效益高。涉及到轿车、客车、火车、拖拉机、摩托车以及运动车、农用车等所有车种，个别车型的单车平均用量已超过200kg。采用复合材料制造的汽车零部件种类繁多，主要包括以下几类[图1.]：

轴的设计(习题)

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？

机械制图轴测图教案

第十九讲§4—1 轴测图的基本知识 §4—2 正等测图 课题：1、轴测图的基本知识 2、平面立体的正等测图的画法 课堂类型：讲授 教学目的：1、介绍轴测图的基本知识 2、讲解平面立体的正等测图的画法 教学要求：1、了解轴测图的种类，理解轴测图的基本性质 2、了解正等测图的形成、轴间角和轴向变形系数 3、熟练掌握平面立体的正等测图的画法 教学重点：平面立体的正等测图的画法 教学难点：正等测图的轴测轴和坐标原点的选择 教具：模型：长方体、正六棱柱 教学方法：用通俗的方法讲解正等测图的获得方法：根据观察者的方向，将立体旋转45°，然后将后面抬起适当角度，使立体的三条棱线（长、宽、高）与轴测投影面的夹 角相等，用正投影的方法向轴测投影面投影所得的轴测图。 教学过程： 一、复习旧课 1、复习相贯线的两个基本性质。 2、复习相贯线的近似画法。 3、讲评作业，复习两个曲面立体相贯的相贯线的投影的画法。 二、引入新课题 多面正投影图能完整、准确地反映物体的形状和大小，且度量性好、作图简单，但立体感不强，只有具备一定读图能力的人才能看懂。 有时工程上还需采用一种立体感较强的图来表达物体，即轴测图，。轴测图是用轴测投影的方法画出来的富有立体感的图形，它接近人们的视觉习惯，但不能确切地反映物体真实的形状和大小，并且作图较正投影复杂，因而在生产中它作为辅助图样，用来帮助人们读懂正投影图。 在制图教学中，轴测图也是发展空间构思能力的手段之一，通过画轴测图可以帮助想

象物体的形状，培养空间想象能力。 三、教学内容 （一）轴测图的基本知识 1、轴测图的形成 将空间物体连同确定其位置的直角坐标系，沿不平行于任一坐标平面的方向，用平行投影法投射在某一选定的单一投影面上所得到的具有立体感的图形，称为轴测投影图，简称轴测图，如图4－2所示。 图4－2 轴测图的形成 在轴测投影中，我们把选定的投影面P称为轴测投影面；把空间直角坐标轴OX、OY、OZ在轴测投影面上的投影O1X1、O1Y1、O1Z1称为轴测轴；把两轴测轴之间的夹角∠X1O1Y1、∠Y1O1Z1、∠X1O1Z1称为轴间角；轴测轴上的单位长度与空间直角坐标轴上对应单位长度的比值，称为轴向伸缩系数。OX、OY、OZ的轴向伸缩系数分别用p1、q1、r1表示。例如，在图4－2中，p1= O1A1／OA，q1 =O1B1／OB，r1 =O1C1／OC。 强调：轴间角与轴向伸缩系数是绘制轴测图的两个主要参数。 2、轴测图的种类 （1）按照投影方向与轴测投影面的夹角的不同，轴测图可以分为： 1）正轴测图——轴测投影方向（投影线）与轴测投影面垂直时投影所得到的轴测图。 2）斜轴测图——轴测投影方向（投影线）与轴测投影面倾斜时投影所得到的轴测图。 （2）按照轴向伸缩系数的不同，轴测图可以分为： 1）正（或斜）等测轴测图——p1＝q1＝r1，简称正（斜）等测图； 2）正（或斜）二等测轴测图——p1＝r1≠q1，简称正（斜）二测图；

传动轴的原理

十字轴式万向传动轴的原理及其结构 十字轴式万向传动轴是应用于两相交轴或两平行轴之间的动力或运动的传递装置。由于 它结柯简单、运行可靠、使用维护方便而被广泛应用于各类机械传动中。如：交通运输，建 筑工程．冶金矿山、轧钢以及军工器械等。其传避的扭矩小至几N ·m ，大到几百kN ·m ，它 的结构也从单接头，双接头发展到多根联接的万向传动链。 图1是常见的双接头万向传动轴属于刚性非等速率传椭十字轴式万向传动轴。 使用于不同场台的传动轴，其结构型式和技术性能要求也有所不同。准确、台理地选用 和维护传动轴，对保证机槭稳定、可靠地运行以及延长其使用寿命十分重要。 一、传动轴的运动特性 一套完整的传动轴是由不同数量的万向节以不同的联接方式组合而成。 1、单接头万向节的运动特性 图2是单接头万向传动轴的原理图。它由两个分别与主动轴和从动轴相连接的叉头与一 个轴承组成，两轴成一定的角度β相交。Β称为输入或输出轴的轴间折角。 由图2可以看到，当主动轴旋转一周时，从动轴也旋转一周，因而它们的旋转周数始终 相等，即传动比始终等于1。但是，当我们观察其瞬时传动情况时会发现，由于轴间折角的 存在，它的传动比是变化的，即当主动轴以角速度ω1匀速转动时，从动轴由于叉子所处的 位置不同而以ω2转动，并且随着叉子角位移φ1的变化而变化： ()[]1 2122sin cos 1/cos ωβ?βω?-= 角速度的差异必然出现二轴转角的差异 ()211cos ?β?tg tg -= 图3为单接头万向轴的运动特性描述，从图中我们可以得出如下结论： 图1 双接头万向传动轴

（1）由于轴f可折角的存在(β≠0，其瞬时的传动比发生变化(i≠1），并以输人轴转角的π为周期交替变化，表明输入、输出轴之间为等周数而非等速率传动。 （2）轴间折角越大，瞬时传动比变化也越大，当轴间折角趋于9O°时，传动比趋于零，表明机构将会卡死， 不能传动。 （3）角位移差的存在，表明输入、输出轴之间出现异相，从而产生传动误差，降低了两轴间的传动精度。 （4）从动轴角速度的变化，必产生角加速度，由此系统的附加惯性矩引起冲击和振动，从而影响传动效率，降低机械及传莉轴的使用寿命。 （5）结构上的对称性，可以实现逆向传动。 2、双接头万向节和双联接万向节的运动特性 图4所示是按下列条件组合两个单接头万向节而形成的双接头十字轴式万向传动轴的结构。其组合条件是轴同折角必须相等β1=β2；中间联接轴两端叉头的轴承孔中心必须处在同一平面内；主，从动轴和中间联接轴的轴线必须处在同一平面内。 由图4我们可以看到．双接头万向轴与单接头万向轴在运动特性上的区别： （1）传动过程中两个万向节的不等速性互补，正好实现主、从动轴之间的等速率传动，即ω1=ω2； （2）中间联接轴仍然具有不等角速度转动的特点。因而，上述的组合条件称为十字轴式万向传动轴的等速条件。图5是按等速条件组成的双联中心球节十字轴式万向传动轴。 图2 单接头万向节的原理

机械设计基础2练习题--轴

一、选择题 1 工作时承受弯矩并传递转矩的轴，称为。 （1）心轴（2）转轴（3）传动轴 2工作时只承受弯矩不传递转矩的轴，称为。 （1）心轴（2）转轴（3）传动轴 3工作时以传递转矩为主，不承受弯矩或弯矩很小的轴，称为。 （1）心轴（2）转轴（3）传动轴 4 自行车的前轴是。 （1）心轴（2）转轴（3）传动轴 5 轴环的作用是。 （1）作为轴加工时的定位面（2）提高轴的强度（3）使轴上零件获得轴向定位 6 下列几种轴向定位结构中，定位所能承受的轴向力较大。 （1）圆螺母（2）紧定螺钉（3）弹性挡圈 7 在轴的初步计算中，轴的直径是按进行初步确定的。 （1）抗弯强度（2）抗扭强度（3）轴段的长度（4）轴段上零件的孔径 8 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。 （1）抗弯强度（2）扭转强度（3）弯扭合成强度 9 图示为起重铰车从动大齿轮1和卷筒2与轴3相联接的三种形式。图a为齿轮与卷筒分别用键固定在轴上，轴的两端支架在机座轴承中；图b为齿轮与卷筒用螺栓联接成一体，空套在轴上，轴固定不动；图c 为齿轮与卷筒用螺栓联接成一体，用键固定在轴上，轴的两端支架在机座轴承中。以上三种形式中的轴，依次为。 （1）固定心轴、转动心轴、转轴（2）固定心轴、转轴、转动心轴 （3）转动心轴、转轴、固定心轴（4）转动心轴、固定心轴、转轴 （5）转轴、固定心轴、转动心轴（6）转轴、转动心轴、固定心轴

二、分析计算题 1 已知图示轴传递的功率kW P 5.5 ，轴的转速min /500r ，单向回转，试按扭转强度条件估算轴的最小直径，并估计轴承处及齿轮处的直径。 2 图示为需要安装在轴上的带轮、齿轮及滚动轴承，为保证这些零件在轴上能得到正确的周向固定及轴向固定，请在图上作出轴的结构设计。

传动轴振动分析

毕业设计（论文）题目：传动轴振动分析 院别：汽车与交通学院 专业班级：交通运输 学生姓名：XXX 学号：XXXXXXXXX 指导老师：XXX 2010年5月21日

摘要 传动轴作为汽车传动系统的主要部件在汽车行驶过程中起着传递运动及扭矩的作用。由于传动轴在使用过程中的特点是转速高，并且其结构较为复杂，所以不可避免的存在振动现象。 传动轴的振动存在许多危害，首先会产生噪音，作为汽车部件这会大大地影响汽车舒适性；还会降低传动效率，产生配合松动，乃至于使元件断裂，从而导致事故的发生。 本文的中心内容是利用Solidworks软件来研究传动轴的振动问题，也就是针对某种车型的传动轴这一特定的旋转体，先使用大型CAD软件Solidworks 进行实体建模，利用其自有的计算模块分别计算各个不同部件的质量，然后利用Solidworks 中的Simulation 插件进行有限元分析，建立相应的CAE模型，进行网格化，分成一定数量的单元，再通过计算机的分析计算，经过有限元算法的处理，得出相应的数据结果，最后算出临界速度和固有频率。 通过阅读了大量的国内外相关的技术研究文献，对当前本课题研究的最新状况进行比较全面的、深入的研究。总结各类结构有限元分析的优点，找出存在的问题，立足于工作中的实际存在的问题和实用性，对其进行分析和研究。 关键词：传动轴；有限元分析；模态分析；临界转速；固有频率

ABSTRACT As the car transmission shaft of the main parts in the process of vehicle movement and torque transmission. Due to the characteristics of transmission is in use process, and its structure of high speed is more complicated, so there are inevitably vibration phenomenon. There are many hazards shaft vibration and noise, first as automobile parts will greatly affect auto comfort, Still can reduce transmission efficiency and cooperate with loose, and even make component fault, causing accidents. This center is to study using Solidworks software shaft vibration problem, also is this particular tothe shaft, large CAD software used for modeling, Solidworks its own calculation module of different components are calculated respectively, and the quality of the Simulation using Solidworks plugin fe analysis, establish corresponding CAE model, the grid, into a certain number of units, through the analysis and calculation of computer, through the finite element algorithm, corresponding data, and finally calculate critical speed and the inherent frequency. Through reading a lot of domestic and foreign relevant technical research literature on this subject, the current situation of the latest research on comprehensive and thorough research. Summarizes the advantages of finite element analysis, find out the existing problems in actual work, based on the existing problems and practical, carries on the analysis and research. KEY WORDS:shaft, Finite element analysis, Modal analysis, The critical speed, Inherent frequency

轴的设计计算

第四章：轴的设计计算 第一节：输入轴的设计 4.1：输入轴的设计： 4.1.1：选取轴的材料和热处理方法： 选取轴的材料为45钢，经过调质处理，硬度240=HB 。 4.1.2：初步估算轴的直径： 30min n P A d ≥ 根据选用材料为45钢，0A 的范围为103~126，选取0A 值为120，高速轴功率kW P 81.7=，min /500r n =， 代入数据： mm d .85.41500 81.71203min =?≥ 考虑到轴的外伸端上开有键槽，将计算轴颈增大3%～7%后，取标准直径为45mm 。 4.1.3:输入轴的结构设计： 输入轴系的主要零部件包括一对深沟球轴承，考虑到轴的最小直径为45mm ，而差速器的输入齿轮分度圆为70mm ，设计输入轴为齿轮轴，且外为了便于轴上零件的装卸，采用阶梯轴结构。 （1）外伸段： 输入轴的外伸段与带轮的从动齿轮键连接，开有键槽，选取直径为mm 45，长为mm 78。 （2）密封段：

密封段与油封毡圈5019974406/-ZQ JB 配合，选取密封段长度为mm 60，直径为mm 50。 （3）齿轮段： 此段加工出轴上齿轮，根据主动轮mm B 70=，选取此段的长度为mm 100，齿轮两端的轴颈为mm 5.12，轴颈直径为mm 63。 （4）左右两端轴颈段： 左右两端轴颈跟深沟球轴承6309配合，采用过度配合k6，实现径向定位，根据轴承,25mm B =端轴颈直径为mm 60，长度左端为mm 30和右端为mm 28。 （5）退刀槽： 为保证加工到位，和保证装配时相邻零件的端面靠紧，在齿轮段两端轴颈处加工退刀槽，选取槽宽为mm 5，槽深为mm 2。 （7）倒角： 根据推介值（mm ）：50~30>d ，6.15.1或取C 。 80~50>d ，2取C 。 输入轴的基本尺寸如下表：

轴测图的基本知识教案

课题：1、轴测图的基本知识 2、平面立体的正等测图的画法 课堂类型：讲授 教学目的：1、介绍轴测图的基本知识 2、讲解平面立体的正等测图的画法 教学要求：1、了解轴测图的种类，理解轴测图的基本性质 2、了解正等测图的形成、轴间角和轴向变形系数 3、熟练掌握平面立体的正等测图的画法 教学重点：平面立体的正等测图的画法 教学难点：正等测图的轴测轴和坐标原点的选择 教具：模型：长方体、正六棱柱 教学方法：用通俗的方法讲解正等测图的获得方法：根据观察者的方向，将立体旋转45°，然后将后面抬起适当角度，使立体的三条棱线（长、宽、高）与轴测投影面的夹角相等，用正投 影的方法向轴测投影面投影所得的轴测图。 教学过程： 一、复习旧课 1、复习相贯线的两个基本性质。 2、复习相贯线的近似画法。 3、讲评作业，复习两个曲面立体相贯的相贯线的投影的画法。 二、引入新课题 多面正投影图能完整、准确地反映物体的形状和大小，且度量性好、作图简单，但立体感不强，只有具备一定读图能力的人才能看懂。 有时工程上还需采用一种立体感较强的图来表达物体，即轴测图，。轴测图是用轴测投影的方法画出来的富有立体感的图形，它接近人们的视觉习惯，但不能确切地反映物体真实的形状和大小，并且作图较正投影复杂，因而在生产中它作为辅助图样，用来帮助人们读懂正投影图。 在制图教学中，轴测图也是发展空间构思能力的手段之一，通过画轴测图可以帮助想象物体的形状，培养空间想象能力。 三、教学内容 （一）轴测图的基本知识 1、轴测图的形成

将空间物体连同确定其位置的直角坐标系，沿不平行于任一坐标平面的方向，用平行投影法投射在某一选定的单一投影面上所得到的具有立体感的图形，称为轴测投影图，简称轴测图，如图4－2所示。 图4－2 轴测图的形成 在轴测投影中，我们把选定的投影面P称为轴测投影面；把空间直角坐标轴OX、OY、OZ在轴测投影面上的投影O1X1、O1Y1、O1Z1称为轴测轴；把两轴测轴之间的夹角∠X1O1Y1、∠Y1O1Z1、∠X1O1Z1称为轴间角；轴测轴上的单位长度与空间直角坐标轴上对应单位长度的比值，称为轴向伸缩系数。OX、OY、OZ的轴向伸缩系数分别用p1、q1、r1表示。例如，在图4－2中，p1= O1A1／OA，q1=O1B1／OB，r1=O1C1／OC。 强调：轴间角与轴向伸缩系数是绘制轴测图的两个主要参数。 2、轴测图的种类 （1）按照投影方向与轴测投影面的夹角的不同，轴测图可以分为： 1）正轴测图——轴测投影方向（投影线）与轴测投影面垂直时投影所得到的轴测图。 2）斜轴测图——轴测投影方向（投影线）与轴测投影面倾斜时投影所得到的轴测图。

传动轴设计指南

奇瑞汽车有限公司 乘研三院底盘部设计指南 编制：梁晋 审核：吕波涛 批准：冯贺平

目录 §1 概述 (2) §1.1万向节和传动轴综述 (2) §1.2万向节的类型及适用范围 (2) §1.3万向节结构及工作原理 (2) §2 设计构想 (8) §2.1设计原则和开发流程 (8) §2.2 基本的设计参数制定 (9) §2.3 台架试验 (25) §3 材料及加工 (26) §4 图纸模式 (27) §4.1 尺寸公差 (27) §4.1 文字说明 (27)

§1 概述 §1.1万向节和传动轴综述 汽车上的万向节传动常由万向节和传动轴组成，主要用来在工作过程中相对位置不断改变的两根轴间传递动力。万向节传动应保证所连接两轴的相对位置在预计范围内变化时，能可靠的传递动力；保证所连接两轴尽可能同步（等转速）运转；允许相邻两轴存在一定的角度；允许存在一定轴向的移动。 §1.2万向节的类型及适用范围 万向节按其在扭转方向上是否由明显的弹性可分为刚性万向节和挠性万向节。刚性万向节又可分为不等速万向节（常用的十字轴式），准等速万向节（双联式、三销轴式等）和等速万向节（球叉式、球笼式等）。等速万向节，其英文名称为，简称等速节（）。 的分类如下（德国分类）: (固定端万向节)——：椭圆截面滚道 ——: 圆形截面滚道 ——：尖拱形截面滚道 (移动端万向节)——：双偏置式万向节 ——: 三球销式万向节 ——：斜滚道球笼万向节 以上是乘用车常用等速节的英文及德文缩写，对应着不同的结构与性能，这在下边的章节中会提到。 在发动机前置后轮驱动（或全轮驱动）的汽车上，由于工作时悬架变形，驱动桥主减速器输入轴与变速器（或分动器）输出轴间经常有相对运动，因此普遍采用万向节传动。在转向驱动桥中，由于驱动轮又是转向轮，左右半轴间的夹角随行驶需要而不断变化，这时多采用球叉式和球笼式等速万向节传动。当后驱动桥为独立悬架结构时，也必须采用万向节传动。万向传动装置除用于汽车的传动系外，还可用于动力输出装置和转向操纵机构。因为轿车普遍采用等速万向节，所以本设计指南重点介绍等速节驱动轴。 §1.3万向节结构及工作原理

机械设计—轴计算题

2．轴的强度计算 弯扭合成强度条件： W T M W M ca ca 22)(ασ+==≤1][-b σ MPa α是根据扭剪应力的变化性质而定的应力校正系数。用来考虑扭矩T 产生的扭剪应力τ 与弯距M 产生的弯曲应力b σ的性质不同。 对轴受转矩的变化规律未知时，一般将τ按脉动循环变应力处理。 疲劳强度安全系数的强度条件： 22τσστ S S S S S ca += ≥ [ S ] 如同一截面有几个应力集中源，则取其中最大的一个应力集中系数用于计算该截面的疲劳强度。 例11-3 例11-3图1为轴上零件的两种布置方案，功率由齿轮A 输入，齿轮1输出扭矩T 1，齿轮2输出扭矩T 2，且T 1＞T 2。试比较两种布置方案各段轴所受的扭矩是否相同? a b 例11-3 图1 答：各轴段所受转矩不同，如例11-3图2所示。方案a ：T max = T 1，方案b ：T max = T 1+ T 2 。 a b 例11-3 图2 11-31．分析图a ）所示传动装置中各轴所受的载荷（轴的自重不计），并说明各轴的类型。若将卷筒结构改为图b ）、c ）所示，分析其卷筒轴的类型。

题11-31图 11-32．图示带式输送机有两种传动方案，若工作情况相同，传递功率一样，试分析比较： 1．按方案a ）设计的单级齿轮减速器，如果改用方案b ），减速器的哪根轴的强度要重新验算？为什么？ 2．若方案a ）中的V 带传动和方案b ）中的开式齿轮传动的传动比相等，两方案中电动机轴所受的载荷是否相同？为什么。 a ） b ） 题11-32图 11-33．一单向转动的转轴，危险剖面上所受的载荷为水平面弯矩M H = 4×105 Nmm ，垂直面弯矩M V = 1×105 Nmm ，转矩T = 6×105 Nmm ，轴的直径d =50 mm ，试求： 1．危险剖面上的的合成弯矩M 、计算弯矩M ca 和计算应力ca σ。 2.危险剖面上弯曲应力和剪应力的应力幅和平均应力：a σ、m σ、m τ、a τ。 11-34 指出图中轴系的结构错误，并改正。 题11-34 图1 11-31 答题要点： Ⅰ轴：只受转矩，为传动轴； Ⅱ轴：除受转矩外，因齿轮上有径向力、圆周力等，还受弯矩，是转轴； Ⅲ轴：不受转矩，只受弯矩，是转动心轴； Ⅳ轴：转矩由卷筒承受，轴不受转矩，只受弯矩，是转动心轴； 卷筒结构改为图b ，Ⅴ轴仍不受转矩，只受弯矩，轴不转动，是固定心轴； 卷筒结构改为图c ，Ⅵ轴除了受弯矩外，在齿轮和卷筒之间轴受转矩，是转轴； 11-32 答题要点：

图学基础习题集答案-精选.

1-1 图形形式美的法则分哪两大类？常用的美学法则有哪些？请对所给图形进行美学法则的评判。 答：秩序美和非秩序美。对称与平衡、重复与群化、节奏与韵律、统一与变化，对比、特异、夸张、变形。 评判要点： （1）整体采用对称手法，给人以平衡、和谐和秩序的完美形态感；同时又不失变化，将企业名称放置于两侧对称位置，在统一的基础上有了变化，打破了严格对称的单调、乏味；在构图上，以企业 名称中的“人”进行字体设计，进行了变形，结合意寓太阳的圆形，寓意企业前途光明。 （2）结合企业名称，以金色的星星和蓝色的背景，寓意“银河”；将卵形以柔美的曲线进行分割变化，并采用重复手法，表现连续性和规律性，表现整齐、规律和连续的美； （3）以“爱书人”中的“人”和书本的形态为基本形进行重复构成，同时进行一定规律和连续的变化，体现出规律和连续的美。变换单个元素的方向呈环形排列，形似相互牵起的手儿，寓意团结合作：整合一切可整合资源，与一切可能的合作者合作，用合作变不利为有利，变劣势为优势。此外，单个元素的形态又像嫩芽，寓意企业直面挑战，在竞争中茁壮成长。 1-2 开始着手准备一篇小论文，作为本门课程结束时 （1）（2）（3）

的考核内容之一。论文主题可以是对本门课程的学习体会，也可以是对某一章节提出的思考，或者是围绕以上几个问题的讨论。论文要求用写作，开头部分要求绘制“本文导图”，其间要求有相应的插图（插图必须是用本课程接触到的几个基本软件自行画出的图）。论文提交方式为一份打印的电子文稿，以及一份用制作的演示文稿。 综合作业排版示例： （1）（2）演讲稿

2-1 完成下列单项选择题（相关内容）。 1.绘制一个三角形的内切圆，可以使用命令的选 项。 A. 圆心/半径 B. 三点 C. 两点 D. 相切/相切/半径 2.使用命令绘制一长100，宽80的矩形，如果第 一点任意指定，则第二点的坐标应为。 A. 100,80 B. @100<80 C. 100<80 D. @100,80 3.绘制如下图所示的正六边形，需要使用命令的 选项。 A. 内接于圆 B. 外切于圆 C. 边 4.通过一矩形窗口来选择对象，且窗口内部及与 其相交的对象都被选择，则这种对象选择方式 为。 A. 窗口 B. 窗交 C. 圈围 D. 圈交 5.使用命令时，要注意该命令首先需要。 A. 选择对象 B. 输入偏移距离 C. 指定偏移方向 6.使用命令时，要注意该命令首先选择的是。 A. 修剪边界 B. 修剪对象 C. 修剪方式 D. 修剪距离 7.使用命令进行矩形阵列时，阵列的方向由指定。 A. 坐标 B. 偏移的正负 C. 对象选择的顺序 2-2 完成下列单项选择题（相关内容）。

工程制图复习题(带答案)

工程制图期末复习试题 一、填空题 1.当棱柱的上、下底面与棱线垂直时，称之为；若棱柱的上、下底面与棱线倾斜 时称之为。正棱柱、斜棱柱 2.平面与立体相交，所得的交线称为：，交线所围成的平面图形称为：。截 交线、断面 3.正垂面上的圆在V面上的投影为，在H面上的投影形状为。直线、椭 圆 4.曲线根据其上面点所属平面不同分为：平面曲线和两大类。空间曲线 5.侧平线的_________投影反映直线的实长。侧面 6.求圆锥面上的点的投影常用法和法。纬圆、素线 7.在轴测图中，根据投射方向与轴测投影面P的位置关系可分为轴测图和轴测 图。正、斜 8.组合体尺寸分为，和尺寸三种。定形、定位、总体 9.绘制机械图样时采用的比例，为机件相应要素的线性尺寸与相应要素的线性尺 寸之比。图样、实物 10.图形是圆或大于半圆的圆弧标注_____尺寸；图形是小于半圆的圆弧标注_____尺寸。直径、半 径 11.正等轴测图的伸缩系数是，简化伸缩系数是。0.82、1 12.同一机件如采用不同的比例画出图样，则其图形大小______（相同，不同），但图上所标注的 尺寸数值是______（一样的，不一样的）。不同、一样的 13.投影法分和两大类。中心投影法、平行投影法 14.用平行于正圆柱体轴线的平面截该立体，所截得的图形为_________。矩形 15.用垂直于圆椎轴线的平面截该立体，所截得的图形为。圆 二、判断题 棱锥的一个面在W面的投影积聚成一条线，面上的一点A在W面的投影也在这条线上。（）√ 求棱锥面上点的投影，可以利用素线法来做。（）╳ 平面立体相贯，相贯线可能是一组也可能是两组。（）√ 曲线的投影只能是曲线。（）╳ 直线的投影只能是直线。（）╳ 平面截割圆柱，截交线有可能是矩形。（）√ 正等测的三个轴间角均为120°，轴向伸缩系数为：p＝r≠q。（）╳ 三面正投影图的规律“长对正、高平齐、宽相等”仍然适用于组合体的投影图。（）√ 立体的投影图中，正面投影反映形体的上下前后关系和正面形状。（）╳

货车传动轴设计

目录 第一章五十铃货车原始数据及技术参数 (2) 第二章万向传动轴的结构特点及基本要求………………………………………错误！未定义书签。 第三章五十铃万向传动轴结构分析及选型 (3) 3. 1传动轴管选择 (3) 3. 2伸缩花键选择 (4) 第四章万向传动轴计算及强度校核 (4) 4. 1传动轴的临界转速 (4) 4. 2传动轴计算转矩 (4) 4. 3传动轴长度选择 (5) 4. 4传动轴管内外径确定 (5) 4. 5传动轴扭转强度校核 (5) 4. 6花键内外径确定 (5) 4. 7花键挤压强度校核 (6) 4. 8传动轴形位公差确定 (6) 参考文献 (8)

五十铃货车传动轴设计 第一章五十铃货车原始数据及设计要求 发动机的输出扭矩：最大扭矩318.5N·m/2000r/min；轴距：3360mm；变速器传动比: 五挡0.787 ，一挡6.378，轮距：前轮1760毫米，后轮1610毫米，载重量5000千克 设计要求： 只设计直轴部分，进行受力分析，弯、扭，强度校核，画图 第二章万向传动轴的结构特点及基本要求 万向传动轴一般是由万向节、传动轴和中间支承组成。主要用于在工作过程中相对位置不节组成。伸缩套能自动调节变速器与驱动桥之间距离的变化。万向节是保证变速器输出轴与驱动桥输入轴两轴线夹角的变化，并实现两轴的等角速传动。一般万向节由十字轴、十字轴承和凸缘叉等组成。 传动轴是一个高转速、少支承的旋转体，因断改变的两根轴间传递转矩和旋转运动。重型载货汽车根据驱动形式的不同选择不同型式的传动轴。一般来讲4×2驱动形式的汽车仅有一根主传动轴。6×4驱动形式的汽车有中间传动轴、主传动轴和中、后桥传动轴。6×6驱动形式的汽车不仅有中间传动轴、主传动轴和中、后桥传动轴，而且还有前桥驱动传动轴。在长轴距车辆的中间传动轴一般设有传动轴中间支承．它是由支承架、轴承和橡胶支承组成。 传动轴是由轴管、伸缩套和万向此它的动平衡是至关重要的。一般传动轴在出厂前都要进行动平衡试验，并在平衡机上进行了调整。因此，一组传动轴是配套出厂的，在使用中就应特别注意。 图 2-1 万向传动装置的工作原理及功用

贵州大学机械设计考研练习题__轴

一选择题 (1) 增大轴肩过渡处的圆角半径，其优点是 D 。 A.使零件的周向定位比较可靠 B.使轴的加工方便 C.使零件的轴向固定比较可靠 D.降低应力集中，提高轴的疲劳强度 (2) 只承受弯矩的转动心轴，轴表面一固定点的弯曲应力是 C 。 A. 静应力 B.脉动循环变应力 C.对称循环变应力 D.非对称循环变应力 (3) 转轴弯曲应力；「b的应力循环特性为A。 A. r = -1 B. r = 0 C. r = +1 D. -1 < r < +1 (4) 计算表明某钢制调质处理的轴刚度不够。建议：1)增加轴的径向尺寸；2)用合金钢代替碳钢；3) 采用淬火处理；4)加大支承间的距离。所列举的措施中有 D 能达到提高轴的刚度的目的。 A. 四种 B.三种 C.两种 D. 一种 (5) 为提高轴的疲劳强度，应优先采用C 的方法。 A.选择好的材料 B.增大直径 C.减小应力集中 (6) 当轴上零件要求承受轴向力时，采用A 来进行轴向定位，所能承受的轴向力较大。 A.圆螺母 B.紧定螺钉 C.弹性挡圈 (7) 工作时只承受弯矩，不传递转矩的轴，称为A 。 A.心轴 B.转轴 C.传动轴 D.曲轴 (8) 采用表面强化如滚压、喷丸、碳氮共渗、渗氮、高频感应加热淬火等方法，可显著提高轴的

C __ 。 A.静强度 B.刚度 C.疲劳强度 D.耐冲击性能

(9) 已知轴的受载简图如图15-1所示,则其弯矩图应是C 『—吋即— A ^fTrrTrT?^ (11) 一般，在齿轮减速器轴的设计中包括：①强度校核②轴系结构设计③初估轴径d min④受 力分析并确定危险剖面⑤刚度计算。正确的设计程序是 C 。 A.①②③④⑤ B.⑤④③②① C.③②④①⑤ D.③④①⑤② (12) 用当量弯矩法计算轴的强度时，公式M ca =2? 〉T 2中系数〉是考虑 D 。 A.计算公式不准确 B.材料抗弯与抗扭的性能不同 C.载荷计算不精确 D.转矩和弯矩的循环性质不同 (13) 已知轴的受载如图15-3所示，则其弯矩图应是A。 E￡Fg 一 图15-1 图15-2 (10)某轴的合成弯矩图和转矩图如图15-2所示。设扭转切应力按对称循环变化，则最大当量弯矩是 A. 224 B. 337 C.450 D. 559

轴设计计算和轴承计算模板(实例)

创作编号：GB8878185555334563BT9125XW 创作者：凤呜大王* 【轴设计计算】 计算项目计算内容及过程计算结果 1. 选择材料该轴没有特殊的要求，因而选用调质处理的45号钢，可以查得 的其强度极限。(表12-1） 45号钢，调质处 理， ＝650MPa 2. 初估轴径 按扭转强度估算输出端联轴器处的最小直径，根据表12-11， 按45号钢，取C＝110； 根据公式（12-2）有： 由于在联轴器处有一个键槽，轴径应增加5％，49.57+49.57 ×5％=52.05（mm）；为了使所选轴径与联轴器孔径相适应，需要同 时选取联轴器。Tc=K·T2=1.3×874.2=1136.46≤Tn查手册（课程设 计P238），选用HL4弹性联轴器J55×84/Y55×112GB5014-85。故取 联轴器联接的轴径为d1=55mm。 d1=55mm HL4弹性联轴器 Tn=1250 N·m [n]=4000r/min l =84mm 3. 结构设计 （1）轴上零件 的轴向定位 （2）轴上零件 的周向定位 根据齿轮减速器的简图确定轴上主要零件的布置图（如图所示）和 轴的初步估算定出轴径进行轴的结构设计。 齿轮的一端靠轴肩定位，另一端靠套筒定位，装拆、传力均较为方 便；两端轴承常用同一尺寸，以便于购买、加工、安装和维修；为了 便于拆装轴承，轴承处轴肩不宜过高（轴肩高h≥0.07d ），故左端轴 承与齿轮间设置两个轴肩，如下页图所示。 齿轮与轴、半联轴器与轴、轴承与轴的周向定位均采用平键联接及 过盈配合。根据设计手册，并考虑便于加工，取在齿轮、半联轴器处 的键剖面尺寸为b×h=18×11，（查表7-3）配合均采用H7/k6；滚动 轴承内圈与轴的配合采用基孔制，轴的尺寸公差为k6,如图所示。