轴 复习习题
第九章 轴
重点难点内容
1．轴的结构设计
轴的结构设计就是要合理地确定轴各部分的几何形状和尺寸。包括各轴段的直径、长度、各个轴肩、圆角和倒角的大小、键槽的位置等等。
轴的结构没有标准形式，应根据具体的情况而定。一般要考虑以下几个方面的问题：1）轴上零件的布置；2）轴上零件的定位和固定；3）轴上零件的装拆工艺性；4）轴的疲劳强度和刚度要求；5）轴的加工工艺性等。
轴的结构设计应满足以下要求：1）轴上零件的布置除了达到工作要求外，要使轴受力最小；2）轴上的零件要定位准确、固定可靠；3）轴上的零件能方便地装配和拆卸；4）轴的加工工艺性要好；5）要应力集中小、疲劳强度要高。
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。
重要基本概念
1．直轴按承受载荷的性质分为三类
传动轴：在工作中主要承受转矩，不承受弯矩或承受弯矩很小。 心轴：在工作中只承受弯矩，不承受转矩。心轴又分为固定心轴和转动心轴。
转轴：在工作中既承受弯矩，又承受转矩。
2．轴的失效形式和设计准则
因轴在弯矩和转矩作用下承受变应力，轴肩处有应力集中，因此轴的主要失效形式是疲劳断裂。
设计准则：一般进行疲劳强度校核计算。对瞬时过载很大的轴，还应进行静强度校核。对于有刚度要求的轴，要进行刚度计算。对转速高或载荷周期性变化的轴，要进行振动稳定性计算。
3．轴设计的主要内容和轴的设计步骤
轴的设计包括两个主要内容：轴的结构设计和轴的强度计算。
轴的设计步骤：1）选择轴的材料；2）估算轴的最小直径；3）轴的结构设计；4）轴的强度校核；5）必要时进行轴的刚度计算和振动稳定性计算。
4．提高轴的疲劳强度的措施
减小应力集中；降低表面粗糙度；强化轴的表面，如碾压、喷丸、表面淬火、渗碳、渗氮、碳氮共渗等。
5．轴的刚度条件指标和提高刚度的措施
轴的刚度条件为：
挠度：y ≤ [ y]
偏转角：θ≤ [θ]
扭转角：?≤ [?]
提高轴刚度的措施：增大轴的直径。注意，用合金钢代替碳素钢不能提高轴的刚度。
精选例题与解析
例9-3 例9-3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T1，齿轮2输出扭矩T2，且T1＞T2。试比较两种布置方案各段轴所受的扭矩是否相同?
a b
例9-3 图1
答：各轴段所受转矩不同，如例9-3图2所示。方案a：T max = T1，方案b：T max = T1+ T2 。
a b
例9-3 图2
自测题与答案
一、选择题
9-1．下列各轴中，属于转轴的是________。
A．减速器中的齿轮轴 B. 自行车的前、后轴
C．铁路机车的轮轴 D. 滑轮轴
9-2．对于既承受转矩又承受弯矩作用的直轴，一般称为________。
A．传动轴 B. 固定心轴
C. 转动心轴
D. 转轴
9-3．对于只承受转矩作用的直轴，一般称为________。
A．传动轴 B. 固定心轴
C. 转动心轴
D. 转轴
9-4．按照轴的分类方法，自行车的中轴属于__________。
A．传动轴 B．固定心轴
C．转动心轴 D．转轴
9-5．一般二级齿轮减速器的中间轴是________。
A．传动轴 B．固定心轴
C．转动心轴 D．转轴
9-6．减速器中，齿轮轴的承载能力主要受到________的限制。
A．短期过载下的静强度 B．疲劳强度
C．脆性破坏 D．刚度
9-7在下述材料中，不宜用于制造轴的是________。
A．45钢 B．40Cr
C．QT500 D．ZcuSn10-1
9-8．轴环的用途是________。
A．作为加工时的轴向定位 B．使轴上零件获得轴向定位
C．提高轴的强度 D．提高轴的刚度
9-9．当采用轴肩定位轴上零件时，零件轴孔的倒角应________轴肩的过渡圆角半径。
A．大于 B．小于
C．大于或等于 D．小于或等于
9-10. 定位滚动轴承的轴肩高度应________滚动轴承内圈厚度，以便于拆卸轴承。
A．大于 B．小于
C．大于或等于 D．等于
9-11．为了保证轴上零件的定位可靠，应使其轮毂长度________安装轮毂的轴头长度。
A．大于 B．小于
C．等于 D．大于或等于
9-12．轴所受的载荷类型与载荷所产生的应力类型________。
A．一定相同 B．一定不相同
C．可能相同也可能不同
9-13．在进行轴的强度计算时，对单向转动的转轴，一般将弯曲应力考虑为对称循环变应力，将扭剪应力考虑为________。
A．静应力 B．对称循环变应力
C. 脉动循环变应力
D. 非对称循环变应力
9-14．用安全系数法精确校核轴的疲劳强度时，其危险剖面的位置取决于________。
A．轴的弯矩图和扭矩图 B．轴的弯矩图和轴的结构
C. 轴的扭矩图和轴的结构
D. 轴的弯矩图、扭矩图和轴的结构
9-15．为提高轴的疲劳强度，应优先采用的方法。
A．选择好的材料 B.提高表面质量
C．减小应力集中 D．增大轴的直径
9-16．材料为45钢调质处理的轴刚度不足，应采取的措施是________。
A．采用合金钢 B．减小应力集中
C．采用等直径的空心轴 D．增大轴的直径
9-17．材料为45钢调质处理的轴强度不足，不应采取的措施是________ 。
A．采用合金钢 B．减小应力集中
C．提高表面硬度 D．增大轴的直径
是考虑到___________。
9-18．在用当量弯矩法计算转轴时，采用应力校正系数
A. 弯曲应力可能不是对称循环应力
B. 扭转剪应力可能不是对称循环应力
C. 轴上有应力集中
D. 轴的表面粗糙度不同
9-19．试比较图示两轴的疲劳强度高低：________。
A．a 图的强度低 B．b图的强度低
C．二者强度相同 D．按b图中圆角大小而定
题9-19 图
9-20．在下图的齿轮传动中，功率（P = 10 kW）从中间轴Ⅱ轴输入，从Ⅰ、Ⅲ轴输出，则Ⅱ轴上
的转矩__________。
题9-20 图
A. 为T2，且T2 = 0
B. 为T2，且T2 = T1+T3
C. 为T2，但T2≠T1+T3，因T3＞T2
D. 为T2+T3
二、填空题
9-21．根据轴的承载情况，工作时既承受弯矩又承受转矩的轴称为_________；主要承受转矩的轴称为________；只承受弯矩的轴称为__________。
9-22．根据轴的承载情况，自行车的前后轴属于___________。
9-23．在进行轴的强度计算时，对单向转动的转轴，一般将弯曲应力考虑为_________变应力，将扭剪应力考虑为_________变应力。
9-24．如果轴的同一截面有几个应力集中源，则应取其中_________应力集中系数来计算该截面的疲劳强度安全系数。
9-25．轴在引起共振时的转速称为__________。工作转速低于一阶临界转速的轴称为__________轴。工作转速高于一阶临界转速的轴称为__________轴。
三、简答题
9-26．进行轴的结构设计时，主要考虑哪些方面的问题？
9-27．为提高轴的刚度，欲把轴的材料由45钢改为合金钢40Cr是否合适？为什么？
9-28．用合金钢代替碳素钢一定能提高轴的疲劳强度吗？为什么？那么设计轴时，若采用合金钢应注意什么问题？
9-29．影响轴疲劳强度的因素有哪些？在设计轴的过程中，如疲劳强度不够时应采取哪些措施？
9-30．在多级齿轮传动中，为什么低速轴的直径要比高速轴的直径粗得多。
四、分析计算题
9-31．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9-31图
9-32．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9-32图
9-33．一单向转动的转轴，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：
σ。
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
2.危险剖面上弯曲应力和剪应力的应力幅和平均应力：
σ、mσ、
a
τ、aτ。
m
五、结构分析题
9-34 指出图中轴系的结构错误，并改正。
题9-34 图1
六、参考答案
1．选择题
9-1 A；9-2 D；9-3 A；9-4 D；9-5 D；
9-6 B；9-7 D；9-8 B；9-9 A；9-10 B；
9-11 A；9-12 C；9-13 C；9-14 D；9-15 C；
9-16 D；9-17 C；9-18 B；9-19 B；9-20 D；
2．填空题
9-21转轴传动轴心轴
9-22固定心轴
9-23对称循环脉动循环
9-24一个最大的
9-25 临界转速 刚性轴 挠性轴
3．简答题
（参考答案从略）
4．分析计算题
9-31 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；
9-32 答题要点：
1．方案b ）减速器中大齿轮轴需要重新验算。因为与方案a ）相比，虽然减速器布置在高速级，此轴所受的转矩减小了。但轴的外伸端不再是联轴器，而是一个悬臂布置的齿轮，齿轮上一定作用有圆周力和径向力。因此，此轴所受的弯曲应力增大了。
2．若不计摩擦，电机轴所受的扭矩应为相同，因为传递功率和转速都相同。但是在方案b ）中不再受弯矩了，因为带传动有压轴力，而联轴器没有。
9-33 解题要点：
223607101452222=?+=+=V H M M M Nmm
对单向工作的转轴，取α= ，则
42379210)66.0(23607.2)(52222=??+=+=T M M ca α Nmm
90.33501.04237921.03
3=?===d M W M ca
ca ca σ N/mm 2 89.17501.02236071.03
3max =?===d M W M σ N/mm 2 89.17max ==σσa N/mm 2 ，0=m σ
24502.01062.03
5
3max =??===d T W T T τ N/mm 2 122/max ===τττm a N/mm 2
5．结构分析题
9-34 存在问题：
1）轴右端的带轮不能通过套筒用端盖轴向定位，转动零件与固定零件不能接触。
2）轴与右端盖之间不能接触，应有间隙，并有密封措施。
3）齿轮两侧都是轴环，无法安装到位。
4）齿轮上的键槽没打通，且深度不够。这样的结构，键槽无法加工，也无法装配。
5）右轴承的右侧轴上应有工艺轴肩，轴承装拆路线长（精加工面长），装拆困难。
6）因轴肩过高，两个轴承拆卸困难。
7）轴上有两个键，两个键槽不在同一母线上。
题9-34图2
轴的设计与校核
2.1.1 概述 轴是机械中非常重要的零件，用来支承回转运动零件，如带轮、齿轮、蜗轮等，同时实现同一轴上不同零件间的回转运动和动力的传递。1. 轴的分类 根据工作过程中轴的中心线形状的不同，轴可以分为：直轴和曲轴。根据工作过程中的承载不同，可以将轴分为： ?传动轴：指主要受扭矩作用的轴，如汽车的传动轴。 ?心轴：指主要受弯矩作用的轴。心轴可以是转动的，也可以是不转动的。 ?转轴：指既受扭矩，又受弯矩作用的轴。转轴是机器中最常见的轴。 根据轴的外形，可以将直轴分为光轴和阶梯轴；根据轴内部状况，又 可以将直轴分为实心轴和空。 2. 轴的设计 ⑴ 轴的工作能力设计。 主要进行轴的强度设计、刚度设计，对于转速较高的轴还要进行振动稳定性的计算。
⑵ 轴的结构设计。 根据轴的功能，轴必须保证轴上零件的安装固定和保证轴系在机器中的支撑要求，同时应具有良好的工艺性。 一般的设计步骤为：选择材料，初估轴径，结构设计，强度校核，必要时要进行刚度校核和稳定性计算。校核结果如不满足承载要求时，则必须修改原结构设计结果，再重新校核。 3. 轴的材料 轴是主要的支承件，常采用机械性能较好的材料。常用材料包括：?碳素钢：该类材料对应力集中的敏感性较小，价格较低，是轴类零件最常用的材料。常用牌号有：30、35、40、45、50。采用优质碳钢时，一般应进行热处理以改善其性能。受力较小或不重要的轴，也可以选用Q235、Q255等普通碳钢。 ?合金钢：对于要求重载、高温、结构尺寸小、重量轻等使用场合的轴，可以选用合金纲。合金钢具有更好的机械性能和热处理性能，但对应力集中较敏感，价格也较高。设计中尤其要注意从结构上减小应力集中，并提高其表面质量。 ?铸铁：对于形状比较复杂的轴，可以选用球墨铸铁和高强度的铸铁。它们具有较好的加工性和吸振性，经济性好且对应力集中不敏感，但铸造质量不易保证。 2.1.2 轴的结构设计
基础设计例题
、钢筋混凝土墙下条形基础设计。某办公楼为砖混承重结构，拟采用钢筋混凝土墙下条形基础。外墙厚为370mm ，上部结构传至000.0±处的荷载标准值为 K F = 220kN/m, K M =45kN ·m/m ，荷载基本值为F=250kN/m, M=63kN ．m/m ，基础埋深1. 92m （从室内 地面算起），室外地面比室内地面低0.45m 。地基持力层承载力修正特征值a f =158kPa 。 混凝土强度等级为C20 ( c f = 9. 6N/mmZ )，钢筋采用HPB235级钢筋 () 2210mm f y N =。试设计该外墙基础。 解： (1)求基础底面宽度 οb 基础平均埋深：d=(1.92×2一0. 45)/2=1. 7m 基础底面宽度：b ＝m d f F G K 77.1=-γ 初选b=1.3 × 1.77=2.3m 地基承载力验算 .517.12962max +=++=b M b G F P K K K k =180.7kPa ＜l.2a f ＝189.6kPa 满足要求 (2）地基净反力计算。 a j a j b M b F P b M b F P KP =-=-=KP =+=+=2.375.717.10862.1805.717.10862min 2max (3）底板配筋计算。
初选基础高度h=350mm ，边缘厚取200mm 。采用100mmC10的混凝土垫层，基 础保护层厚度取40mm ，则基础有效高度ho =310mm. 计算截面选在墙边缘，则 1a ＝(2.3-0.37)/2=0.97m 该截面处的地基净反力I j p =180.2-（180.2-37.2)×0.97/2.3=119.9kPa 计算底板最大弯距 ()()221max max 97.09.1192.180261261 ?+??=+= I a p P M j j =m m ?KN 3.75 计算底板配筋 mm f h M y 1285210 3109.0103.759.06 max ???=ο 选用14φ＠110㎜()21399mm A s =，根据构造要求纵向钢筋选取8φ＠250 ()2 0.201mm A s =。基础剖面如图所示： 用静力平衡条件求柱下条形基础的内力
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。
《轴对称现象》
5.1 轴对称现象 东乡区第三中学饶前辉 一、教学目标： 1、在丰富的现实情境中，经历观察生活中的轴对称现象，探索轴对称现象共同特征等活动，进一步发展空间观念； 2、通过丰富的生活实例认识轴对称，能够识别简单的轴对称图形及其对称轴； 3、欣赏现实生活中的轴对称图形，体会轴对称在现实生活中的广泛应用和它丰富的文化价值。 二、教学重点： 1、轴对称图形的特征和概念； 2、准确判断哪些事物是轴对称图形，并找出对称轴。 三、教学难点： 1.找轴对称图形的对称轴； 2.轴对称图形和轴对称的却别与联系。 四、教学过程： （一）创设情景，引入新课 教师利用多媒体展示生活中的对称图形，使学生在欣赏的过程中体会对称在现实生活中的广泛应用，激发学习的兴趣。 （二）实验操作，协作探究 1、探究一：轴对称图形 （1）实验操作：
实验1：将一张纸对折后，用笔尖在纸上扎出任意一个图案，位于折痕两侧的部分有什么关系？与同伴进行交流。 实验2：你能将给出的每幅图片沿某条直线对折，使直线两旁的部分完全重合 吗？与同伴进行交流。 （2）诱思提炼： 实验一和实验二中所涉及到的图形有什么共同的特征？ 同学们通过操作、讨论、交流，可以得知位于折痕两侧的图案是对称的，它们能够互相重合。得出轴对称图形的定义：如果一个图形沿着一条直线折叠后，直线两旁的部分能够互相重合，那么这个图形叫做轴对称图形。这条直线叫做对称轴。 （3）巩固应用： 1.下面图形是轴对称图形的是（ ） A 练一练 A B C D 练一练 2.下列图形中，不一定是轴对称图形 的是（）A.半圆 B.长方形C.线段 D.直角三角形 D 练一练 3.下面图形是轴对称图形的个数为（ ） A 、1个 B 、2个 C 、3个 D 、4个 C 练一练 4.大写字母A 、D 、E 、X 、N 、M 中，有______个字母可以近似看成轴对称图形。 5 A D E X N M
机械设计-键考试复习与练习题
考试复习与练习题 一、单项选择题（从给出的A、B、C、D中选一个答案） 1 为了不过于严重削弱轴和轮毂的强度，两个切向键最好布置成。 A.在轴的同一母线上 B. 180° C. 120°~ 130° D. 90° 2 平键B20×80 GB/T1096—1979中，20×80是表示。 A. 键宽×轴径 B. 键高×轴径 C. 键宽×键长 D. 键宽×键高 3 能构成紧连接的两种键是。 A. 楔键和半圆键 B. 半圆键和切向键 C. 楔键和切向键 D. 平键和楔键 4 一般采用加工B型普通平键的键槽。 A. 指状铣刀 B. 盘形铣刀 C. 插刀 D. 车刀 5 设计键连接时，键的截面尺寸b×h通常根据由标准中选择。 A. 传递转矩的大小 B. 传递功率的大小 C. 轴的直径 D. 轴的长度 6 平键连接能传递的最大扭矩T，现要传递的扭矩为1.5T，则应。 A. 安装一对平键 B. 键宽b增大到1.5倍 C. 键长L增大到1.5倍 D. 键高h增大到1.5倍 7 如需在轴上安装一对半圆键，则应将它们布置在。 A. 相隔90° B. 相隔120°位置 C.轴的同一母线上 D. 相隔180° 8 花键连接的主要缺点是。 A. 应力集中 B. 成本高 C. 对中性与导向性差 D. 对轴削弱 二、填空题 9 在平键联接中，静联接应校核强度；动联接应校核强度。 10 在平键联接工作时，是靠和侧面的挤压传递转矩的。 11 花键联接的主要失效形式，对静联接是，对动联接是。 12 键联接，既可传递转矩，又可承受单向轴向载荷，但容易破坏轴与轮毂的对中性。 13 平键联接中的静联接的主要失效形式为，动联接的主要失效形式为；所以通常只进行键联接的强度或计算。 14 半圆键的为工作面，当需要用两个半圆键时，一般布置在轴的。 三、简答题 15 试述普通平键的类型、特点和应用。 16 平键连接有哪些失效形式？ 17 试述平键联接和楔键联接的工作原理及特点。 18 试按顺序叙述设计键联接的主要步骤。 四、设计题 19 一齿轮装在轴上，采用A型普通平键连接。齿轮、轴、键均用45钢，轴径d=80mm，轮毂
机械专业 毕业设计说明书(轴校核部分).
Graduation Project (Thesis) Harbin University of Commerce X6132milling machine feed system, lifting platform and platform design Student SunMingxing Supervisor Yan Zugen Specialty X6132 milling machine feed system, lifting platform and platform design School Harbin University of Commerce 2012年6月9日
1 绪论 1.1机床的用途及性能 X6132、X6132A型万能升降台铣床属于通用机床。主要适用于机械工厂中加工车间、工具车间和维修车间的成批生产、单件、小批生产。 这种铣床可用圆柱铣刀、圆盘铣刀、角度铣刀、成型铣刀和端面铣刀加工各种平面、斜面、沟槽等。如果配以万能铣头、圆工作台、分度头等铣床附件，还可以扩大机床的加工范围。 X6132、X6132A型铣床的工作台可向左、右各回转45 o当工作台转动一定角度，采用分度头时，可以加工各种螺旋面。 X6132型机床三向进给丝杠为梯形丝杠，X6132A型机床三向进给丝杠为滚珠丝杠。 X6132/1、X6132A/1型数显万能升降台铣床是在X6132、X6132A型万能升降台铣床的基础上，在纵向、横向增加两个坐标的数字显示装置的一种变型铣床，该铣床具有普通万能升降台铣床的全部性能外，借助于数字显示装置还能作到加工和测量同时进行，实现动态位移数字显示，既保证了工件加工质量，又减轻了工人劳动强度和提高劳动生产率，配上万能铣头还可以进行镗孔加工。 图1-1 X6132卧式铣床整机外形图
基础工程课程设计任务书及例题
《基础工程》课程设计任务书 开题日期： 2014年 5月 26 日完成日期： 2014年 6 月 1 日 一、设计目的 通过本次设计，让学生初步掌握柱下钢筋混凝土独立基础的设计步骤、方法及具体的计算过程，并逐步培养从事基础工程浅基础的设计能力。 二、设计内容 （一）设计题目 柱下钢筋混凝土独立基础 （二）设计内容 1、确定基础埋深； 2、按持力层承载力特征值确定基础底面尺寸； 3、验算地基变形； 4、基础结构设计：拟定基础剖面尺寸，进行内力分析、强度验算和配筋设计，并满足构造设计要求； 5、绘制基础施工图，包括基础平面图、立面图及配筋图。 三、设计资料
1、地形 拟建建筑场地平整 2、工程地质资料 自上而下依次为： ①号土层填土：厚约0.5 m，含部分建筑垃圾； ②号土层粉质黏土：厚1.2 m，软塑，潮湿，承载力特征值f ak=130 kpa； ③号土层黏土：厚1.5 m，可塑，稍湿，承载力特征值f ak=180 kpa； ④号土层，细砂，层厚2.7 m，中密，承载力特征值f ak=240 kpa； ⑤号土层，强风化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值f ak=300 kpa。 3、岩土设计技术参数 地基岩土物理力学参数如表1所示。
地基 岩土 物理 力学 参数表 4、水文资料为 地下水对混凝土无侵蚀性；地下水位于地表下1.5 m。 5、上部结构资料 上部结构为多层全现浇框架结构，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。柱网布置见图1，图中仅画出了1-6列柱子，其余7-10列柱子和4-1列柱子对称。 图1 柱网平面图 6、上部结构作用： 柱底的荷载效应标准组合值和荷载效应基本组合值分别见表2和见表3。 表2 柱底荷载效应标准组合值
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。
《轴对称现象》教学设计
轴对称现象 一、教学目标： 1、在丰富的现实情境中，经历观察生活中的轴对称现象，探索轴对称现象共同特征等活动，进一步发展空间观念； 2、通过丰富的生活实例认识轴对称，能够识别简单的轴对称图形及其对称轴； 3、欣赏现实生活中的轴对称图形，体会轴对称在现实生活中的广泛应用和它丰富的文化价值。 二、教学重点： 1、轴对称图形的特征和概念； 2、准确判断哪些事物是轴对称图形，并找出对称轴。 三、教学难点： 1.找轴对称图形的对称轴； 2.轴对称图形和轴对称的却别与联系。 四、教学过程： （一）创设情景，引入新课 教师利用多媒体展示生活中的对称图形，使学生在欣赏的过程中体会对称在现实生活中的广泛应用，激发学习的兴趣。 （二）实验操作，协作探究 1、探究一：轴对称图形 （1）实验操作： 实验1：将一张纸对折后，用笔尖在纸上扎出任意一个图案，位于折痕两侧的部分有什么关系？与同伴进行交流。
实验2：你能将给出的每幅图片沿某条直线对折，使直线两旁的部分完全重合 吗？与同伴进行交流。 （2）诱思提炼： 实验一和实验二中所涉及到的图形有什么共同的特征？ 同学们通过操作、讨论、交流，可以得知位于折痕两侧的图案是对称的，它们能够互相重合。得出轴对称图形的定义：如果一个图形沿着一条直线折叠后，直线两旁的部分能够互相重合，那么这个图形叫做轴对称图形。这条直线叫做对称轴。 （3）巩固应用： 1.下面图形是轴对称图形的是（ ） A 练一练 A B C D 练一练 2.下列图形中，不一定是轴对称图形 的是（）A.半圆 B.长方形C.线段 D.直角三角形 D 练一练 3.下面图形是轴对称图形的个数为（ ） A 、1个 B 、2个 C 、3个 D 、4个 C 练一练 4.大写字母A 、D 、E 、X 、N 、M 中，有______个字母可以近似看成轴对称图形。 5 A D E X N M
轴强度校核例题与方法
1.2 轴类零件的分类 根据承受载荷的不同分为： 1）转轴：定义：既能承受弯矩又承受扭矩的轴 2）心轴：定义：只承受弯矩而不承受扭矩的轴 3）传送轴：定义：只承受扭矩而不承受弯矩的轴 4）根据轴的外形，可以将直轴分为光轴和阶梯轴； 5）根据轴内部状况，又可以将直轴分为实心轴和空。 1.3轴类零件的设计要求 1.3.1、轴的设计概要 ⑴轴的工作能力设计。 主要进行轴的强度设计、刚度设计，对于转速较高的轴还要进行振动稳定性的计算。 ⑵轴的结构设计。 根据轴的功能，轴必须保证轴上零件的安装固定和保证轴系在机器中的支撑要求，同时应具有良好的工艺性。 一般的设计步骤为：选择材料，初估轴径，结构设计，强度校核，必要时要进行刚度校核和稳定性计算。 1.3.2、轴的材料 轴是主要的支承件，常采用机械性能较好的材料。常用材料包括： 碳素钢：该类材料对应力集中的敏感性较小，价格较低，是轴类零件最常用的材料。 常用牌号有：30、35、40、45、50。采用优质碳素钢时应进行热处理以改善其性能。受力较小或不重要的轴，也可以选用Q235、Q255等普通碳钢。 45钢价格相对比较便宜，经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达45-52HRC，是轴类零件的常用材料。 合金钢具有更好的机械性能和热处理性能，可以适用于要求重载、高温、结构尺寸小、重量轻等使用场合的轴，但对应力集中较
敏感，价格也较高。设计中尤其要注意从结构上减小应力集中，并提高其表面质量。40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件，这类钢经调质和淬火后，具有较好的综合机械性能。 轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn，经调质和表面高频淬火后，表面硬度可达50-58HRC，并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能，可制造较高精度的轴。 精密机床的主轴（例如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴）可选用38CrMoAIA氮化钢。这种钢经调质和表面氮化后，由于此钢氮化层硬度高，耐磨性好，而且能保持较软的芯部，因此耐冲击韧性好，还具备一定的耐热性和耐蚀性。与渗碳淬火钢比较，它有热处理变形很小，硬度更高的特性，是目前工业中应用最广泛的氮化钢。 铸铁：对于形状比较复杂的轴，可以选用球墨铸铁和高强度的铸铁。它们具有较好的加工性和吸振性，经济性好且对应力集中不敏感，但铸造质量不易保证。 1.3.3、轴的结构设计 根据轴在工作中的作用，轴的结构取决于：轴在机器中的安装位置和形式，轴上零件的类型和尺寸，载荷的性质、大小、方向和分布状况，轴的加工工艺等多个因素。合理的结构设计应满足：轴上零件布置合理，从而轴受力合理有利于提高强度和刚度；轴和轴上零件必须有准确的工作位置；轴上零件装拆调整方便；轴具有良好的加工工艺性；节省材料等。 1). 轴的组成 轴的毛坯一般采用圆钢、锻造或焊接获得，由于铸造品质不易保证，较少选用铸造毛坯。 轴主要由三部分组成。轴上被支承，安装轴承的部分称为轴颈；支承轴上零件，安装轮毂的部分称为轴头；联结轴头和轴颈的部分称为轴身。轴颈上安装滚动轴承时，直径尺寸必须按滚动轴承的国标尺寸选择，尺寸公差和表面粗糙度须按规定选择；轴头的尺寸要参考轮毂的尺寸进行选择，轴身尺寸确定时应尽量使轴颈与轴头的过渡合理，避免截面尺寸变化过大，同时具有较好的工艺性。 2). 结构设计步骤
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：
轴的设计、计算、校核
轴的设计、计算、校核 以转轴为例，轴的强度计算的步骤为： 一、轴的强度计算 1、按扭转强度条件初步估算轴的直径 机器的运动简图确定后，各轴传递的P和n为已知，在轴的结构具体化之前，只能计算出轴所传递的扭矩，而所受的弯矩是未知的。这时只能按扭矩初步估算轴的直径，作为轴受转矩作用段最细处的直径dmin，一般是轴端直径。 根据扭转强度条件确定的最小直径为： （mm） 式中：P为轴所传递的功率（KW） n为轴的转速（r/min） Ao为计算系数，查表3 若计算的轴段有键槽，则会削弱轴的强度，此时应将计算所得的直径适当增大，若有一个键槽，将d min增大5％，若同一剖面有两个键槽，则增大10％。 以dmin为基础，考虑轴上零件的装拆、定位、轴的加工、整体布局、作出轴的结构设计。在轴的结构具体化之后进行以下计算。 2、按弯扭合成强度计算轴的直径 l）绘出轴的结构图 2）绘出轴的空间受力图 3）绘出轴的水平面的弯矩图 4）绘出轴的垂直面的弯矩图 5）绘出轴的合成弯矩图 6）绘出轴的扭矩图 7）绘出轴的计算弯矩图 8）按第三强度理论计算当量弯矩： 式中：α为将扭矩折合为当量弯矩的折合系数，按扭切应力的循环特性取值: a）扭切应力理论上为静应力时，取α=0.3。 b）考虑到运转不均匀、振动、启动、停车等影响因素，假定为脉动循环应力，取α=0.59。 c）对于经常正、反转的轴，把扭剪应力视为对称循环应力，取α=1（因为在弯矩作用下，转轴产生的弯曲应力属于对称循环应力）。
9）校核危险断面的当量弯曲应力（计算应力）： 式中：W为抗扭截面摸量（mm3），查表4。 为对称循环变应力时轴的许用弯曲应力，查表1。 如计算应力超出许用值，应增大轴危险断面的直径。如计算应力比许用值小很多，一般不改小轴的直径。因为轴的直径还受结构因素的影响。 一般的转轴，强度计算到此为止。对于重要的转轴还应按疲劳强度进行精确校核。此外，对于瞬时过载很大或应力循环不对称性较为严重的轴，还应按峰尖载荷校核其静强度，以免产生过量的塑性变形。 二、按疲劳强度精确校核 按当量弯矩计算轴的强度中没有考虑轴的应力集中、轴径尺寸和表面品质等因素对轴的疲劳强度的影响，因此，对于重要的轴，还需要进行轴危险截面处的疲劳安全系数的精确计算，评定轴的安全裕度。即建立轴在危险截面的安全系数的校核条件。 安全系数条件为： 式中：为计算安全系数； 、分别为受弯矩和扭矩作用时的安全系数； 、为对称循环应力时材料试件的弯曲和扭转疲劳极限； 、为弯曲和扭转时的有效应力集中系数，
墙下条形基础设计例题.doc
目录 课程设计任务书 (1) 教学楼首层平面图 (4) 工程地质条件表 (5) 课程设计指导书 (6) 教学楼首层平面大图 (19)
《地基与基础》课程设计任务书 一、设计目的 1、了解一般民用建筑荷载的传力途径，掌握荷载计算方法； 2、掌握基础设计方法和计算步骤，明确基础有关构造； 3、初步掌握基础施工图的表达方式、制图规定及制图基本技能。 二、设计资料 工程名称：中学教学楼，其首层平面见附图。 建筑地点： 标准冻深：Z0 = 地质条件：见附表序号 工程概况：建筑物结构形式为砖混结构，采用纵横墙承重方案。建筑物层数为四~六层，层高3.6m，窗高2.4m，室内外高差为0.6m。教室内设进深梁，梁截面尺寸 b×h=250×500mm，其上铺钢筋混凝土空心板，墙体采用机制普通砖MU10， 砂浆采用M5砌筑，建筑物平面布置详见附图。 屋面作法：改性沥青防水层 20mm厚1：3水泥砂浆找平层 220mm厚（平均厚度包括找坡层）水泥珍珠岩保温层 一毡二油（改性沥青）隔气层 20mm厚1：3水泥砂浆找平层 预应力混凝土空心板120mm厚（或180mm厚） 20mm厚天棚抹灰（混合砂浆）， 刷两遍大白 楼面作法：地面抹灰1：3水泥砂浆20mm厚 钢筋混凝土空心板120mm厚（或180mm厚） 天棚抹灰：混合砂浆20mm厚 刷两遍大白 材料重度：三毡四油上铺小石子（改性沥青）0.4KN/m2 一毡二油（改性沥青）0.05KN/m2 塑钢窗0.45KN/m2 混凝土空心板120mm厚 1.88KN/m2 预应力混凝土空心板180mm厚 2.37KN/m2 水泥砂浆20KN/m3 混合砂浆17KN/m3 浆砌机砖19KN/m3 水泥珍珠岩制品4KN/m3 钢筋混凝土25 KN/m3
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：
传动轴的设计及校核
第一章轻型货车原始数据及设计要求 发动机的输出扭矩：最大扭矩285.0N·m/2000r/min；轴距：3300mm；变速器传动比: ?五挡1 ，一挡7.31，轮距：前轮1440毫米，后轮1395毫米，载重量2500千克 设计要求： 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 图 2-2 变速器与驱动桥之间的万向传动装置 基本要求： 1.保证所连接的两根轴相对位置在预计范围内变动时，能可靠地传递动力。 2.保证所连接两轴尽可能等速运转。 3.由于万向节夹角而产生的附加载荷、振动和噪声应在允许范围内。 4.传动效率高，使用寿命长，结构简单，制造方便，维修容易等 第三章轻型货车万向传动轴结构分析及选型 由于货车轴距不算太长，且载重量2.5吨属轻型货车，所以不选中间支承，只选用一根主传动轴，货车发动机一般为前置后驱,由于悬架不断变形，变速器或分动器输出轴轴线之间的相对位置经常变化,根据货车的总体布置要求，将离合器与变速器、变速器与
轴设计校核
4.3 升降轴的设计 升降轴是升降电机动力通过链轮输入的一段，它的结构如下图： 图4-2 轴的结构图 1. 估算轴的基本直径 选用45钢，热处理方式为调质处理，由《机械设计》课本表15-3查得 取0A =120，得 mm 515 .272.2120n d 330=?=≥P A 所求为轴的最细处，即装联轴器处（图5-2）。但因此处有个键槽，故轴颈应增大5%，即mm 5.5305.151d min =?=。 为了使所选的直径与联轴器孔径相适应，故需同时选择与其相适应的联轴器。由《机械设计课程设计》课本查得采用凸缘联轴器，其型号选为YLD10,取与轴配合的的半联轴器孔径55mm ，故轴颈mm 55d 12=，与轴配合长度84mm 。 2. 轴的结构设计 （1）初定各段直径，见表4-1
（2）确定各段长度，见表4-2 3. 轴上零件的周向固定 半联轴器的周向定位均采用平键连接，按12d 由《机械设计》查得平键尺寸801016l h b ??=??，长为80mm ，半联轴器与轴的配合代号为H7/k6。同样，链轮毂与轴连接处，选用平键为251422l h b ??=??，为保证链轮与轴的周向固定，故选择链轮轮毂与轴的配合代号为H7/k6。 4. 考虑轴的结构工艺性 考虑轴的结构工艺性，轴肩处的圆角半径R 值为2.5，轴端倒角c=2mm ；为便于加工，链轮和半联轴器处的键槽布置在同一轴面上。 4.4 升降轴的强度校核 1. 轴的受力分析 轴的力学模型如下图： 根据升降传动轴的受力情况，此轴主要受扭矩作用。 （1）求出轴传递的扭矩： m N 7645.272.295509550?=?==n P T
《基础设计》习题集-2012
《基础设计》习题集 主编：韩淼 土木与交通工程学院结构教研室
第一章柱下条形基础 思考题 1.什么是柱下条形基础？ 2.柱下条形基础有哪几种形式？ 3.柱下条形基础常用计算方法有哪几种？计算依据是什么？ 4.柱下条形基础有那些构造要求？ 5.什么是反梁法？ 6.反梁法适用范围是什么？ 7.反梁法的计算假定是什么？ 8.简述反梁法计算步骤。 9.什么是经验系数法？ 10.什么是静力平衡法？ 11.连续梁法怎样计算基础梁的内力？ 12.连续梁法求得的支座反力与柱作用力为什么不相等？如何进行调整？ 13.考虑“架桥”作用时，如何调整地基反力？ 14.弹性地基梁法的基本假设是什么？ 15.弹性地基梁有哪几种类型？如何划分？ 16.如何应用弹性地基梁法计算基础梁内力？ 17.什么是柱下十字交叉基础？ 18.柱下十字交叉基础的计算假定是什么？ 19.柱下十字交叉基础的交叉点有哪几种形式？ 20.如何对交叉点的集中力进行分配和调整？ 21.交叉点处的基础重叠面积如何计算？ 计算题 1.某建筑物基础上部荷载与柱距如图。基础埋深d=1.5m，持力层土修正后的地基承载力特征值 f a=156kN/m2，柱荷载设计值F A=1252kN，F B= F C=1838kN，柱距6 m，共5跨，基础梁伸出 左端边柱1.1m。（求荷载标准值可取荷载分项为1.35简化计算） （1）确定基础底面尺寸。 （2）用静力平衡法计算基础梁内力，并绘出内力图。 （3）假定用弯矩分配法求得支座反力为R A=1224kN，R B=2072kN，R C=1632kN，试对支座不平衡力进行调整，并绘出调整荷载分布图。 （4）用连续梁系数法计算基础梁内力，并绘出内力图。 5 6000 1100
《轴对称现象》教学设计
《轴对称现象》教学设计 教学目标： 1．在丰富的现实情境中，经历观察生活中的轴对称现象、探索轴对称现象共同特征等活动，进一步发展空间观念。 2．通过丰富的生活实例认识轴对称，能够识别简单的轴对称图形及其对称轴。 3．欣赏现实生活中的轴对称图形，体会轴对称在现实生活中的广泛运用和它的丰富文化价值。 教学重点：通过实例理解轴对称的概念。 教学难点：通过观察、折纸、图形欣赏、印墨汁等数字活动过程，提高空间观念。 教学准备：宣纸、墨水、剪刀、生活中的一些轴对称图形（如：剪纸、图片等）、常见几何图形、多媒体。 教学过程设计： 一、创设情境，激发兴趣 1．欣赏生活中的轴对称现象。 在生活中，许多事物与图形紧密联系在一起，今天老师给大家带来一些生活中的图案，首先请大家来欣赏。（多媒体显示） 2．这些美丽的图形来自生活。认真观察这些图形有什么共同特征？用自己的语言来描述。 学生从图形中抽象出它们的共同特征。 3．举出几个生活中具有对称特征的物体，并与同伴交流。 4．你能将图中的窗花沿某条直线对折，使直线两旁的部分完全重合吗？ 5．通过动手实验，你发现这些对称图形有什么共同特征？用自己的语言说一说。 6．出示课题。 二、动手操作，相互交流 1．做“扎纸”活动 （1）动手实践 将一张纸对折后，用一根大头针在纸上任意扎出一个图案，将纸打开后铺
平，观察、欣赏各自所得到的图案。 （2）观察探究，相互交流 观察图案，位于折痕两侧的部分有什么关系？与同伴进行交流。 2．定义展示 3．练一练 4．做“印墨迹”实验 （1）动手实践 取一张质地较软、吸水性能好的纸，在纸的一侧滴一滴墨水，将纸迅速对折、压平，并用手指压出清晰的折痕，再将纸打开后铺平，观察所得到的图案。 （2）观察探究，相互交流 位于折痕两侧的墨水迹图案彼此之间有什么关系？与同伴交流。 三、观察图案，获取发现 1．向学生展示几组图案。如：、两个“囍”字，两只小脚丫等，请同学们仔细观察。 2．观察每组图案，你发现了什么？与同伴讨论交流。 四、巩固应用 1．从优美的风景画中寻找成轴对称的图形。 2．辨别熟悉的几何图形是否轴对称图形？ 3．国旗是一个国家的象征。向学生展示几幅国旗，请学生观察是否轴对称图形并找出对称轴。 六、课堂小结 今天这节课你有什么收获？ 七、课外延伸，激发求知欲望 这节课我们认识了生活中许多轴对称图形，它们体现出来的是一种对称美，但它们对称的形状不仅是为了美观，还有一定的科学道理，你们知道吗？ 如：闹钟的对称保证了走时的均匀性； 飞机的对称使飞机能在空中保持平衡； 人的眼睛的对称使人观看物体能够更加准确、全面； 双耳的对称能使听到的声音具有较强的立体感； 这节课我们探讨了生活中的轴对称现象，在生活中，还存在各式各样的图形，数学就在我们身边，同学们要做个有心人，认真观察，去感受生活，相信你会有更大的发现！
心轴的设计与校核
心轴的设计与校核 （1）轴上所受力的计算 行走轮有效牵引力 t F和上抬力 r F如图4-24 图4-24 轮齿受力图 2 cos t r t t n T F d F Ftg F F α α ? =? ? =? ? =?? 式中：T——行走电机最终传到行走轮上的转矩，N·m； d——摆线行走轮的节圆直径，m； α——啮合角（压力角）。 () 111 9550/955036.15/1034523.25N m T P n ==?=? 1 1 1 234523.251000 2230155N 300 t T F d ?? === 11 83769.57N r t F F tgα == () 222 9550/955034/840587.5N m T P n ==?=? 2 2 2 240587.51000 2226676.16N 358.11 t T F d ?? === 22 83503.38N r t F F tgα == 2241223.73N cos t n F Fα ==
(2) 根据轴的机构图作出轴的计算简图，根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和当量弯矩图，如图4-25所示,由于轴上套有轴承轴上的扭矩忽略不计。 图 4-25 弯矩图 由计算得 1153036.4N R = 279557.94N R = （3）按弯扭合成强度校核轴的强度 空心轴[] 3 4 3 21.681M d σα =- 式中：d ——轴的直径，mm M ——轴在计算截面所受载荷，N m ? α——空心轴内径1d 与外径d 之比，1 d d α = []σ——许用应力，固定心轴：载荷平稳[]σ=[]1σ+；载荷变化[]σ=[]0σ， 转动心轴：[]σ=[]1σ- []1σ+、[]0σ、[]1σ-——轴的许用弯曲应力，2N/mm ，按机械设计手册查