2026 年山东建筑大学 972 机械设计基础 B 考研真题样题
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一、选择题(每空 1 分,共 20 分)
1. 两构件组成运动副的必备条件是两构件
A. 直接接触,且具有相对运动;B. 直接接触但无相对运动;C. 虽然不接触但具有相对运动;D. 不接触也不具有相对运动
答案:A
解析:运动副的核心定义是 “两构件直接接触且能产生确定相对运动的连接”,直接接触是物理基础,相对运动是功能前提。B 选项无相对运动仅为固定连接,C、D 选项不接触无法形成约束,均不符合运动副定义。
2. 机构运动简图与其实际机构的______应相同
A. 外形尺寸;B. 运动尺寸;C. 断面尺寸
答案:B
解析:机构运动简图的作用是 “仅表达机构的运动关系,忽略非运动相关的外形、断面尺寸”。运动尺寸(如构件长度、运动副位置尺寸)决定机构运动规律,必须与实际一致;外形(如构件粗细)、断面(如轴的直径)不影响运动,可简化。
3. 凸轮机构中,必定具有刚性冲击的推杆运动规律是
A. 等速运动;B. 等加速等减速;C. 余弦加速度运动
答案:A
解析:刚性冲击源于 “加速度突变”:等速运动规律中,推杆在推程起点和终点的加速度由 0 骤变为无穷大(理论值),产生刚性冲击;等加速等减速(B)加速度线性变化,仅在转折点有柔性冲击;余弦加速度(C)加速度平滑变化,无冲击。
4. 摆动导杆机构,当以曲柄为原动件时,传动角
A. 总是等于 0°;B. 总是等于 90°;C. 大于 0 而小于 90°
答案:B
解析:摆动导杆机构中,曲柄为原动件时,导杆与曲柄垂直(因导杆绕固定点摆动,曲柄为主动件时,力的方向始终垂直于导杆),传动角(作用力与速度方向的夹角)恒为 90°,是传力性能最优的机构之一。
5. 设计凸轮机构时,为减小凸轮机构的推程压力角,应将凸轮基圆半径
A. 增大;B. 减小;C. 不变
答案:A
解析:凸轮压力角公式为α=arctan(r0+shs)(hs为推程,r0为基圆半径,s为位移),基圆半径r0增大时,压力角α减小;反之则增大。压力角过大会导致机构自锁,需通过增大基圆半径控制在许用范围内(一般α≤30°)。
6. 阶梯轴的同一轴段上,采用双平键连接时,一般两键应相隔______;采用双半圆键连接时,一般两键应相隔______
A. 0°;B. 90°;C. 180°
答案:C;A
解析:双平键相隔 180° 可使载荷均匀分布在轴的两侧,避免轴受力不均;双半圆键因键槽较深,相隔 0°(同一母线)可减少轴的削弱(若相隔 180° 会使轴截面两处削弱,降低强度)。
7. 提高齿轮的抗点蚀能力,不能采用的方法是
A. 采用闭式传动;B. 加大中心距;C. 增大齿轮模数
答案:C
解析:抗点蚀能力与 “接触应力” 相关:闭式传动(A)可避免灰尘杂质,减少点蚀诱因;加大中心距(B)会减小接触应力(接触应力与中心距的平方根成反比);增大模数(C)主要提高齿轮的弯曲强度,对接触应力影响极小,无法提升抗点蚀能力。
8. 研究渐开线斜齿圆柱齿轮传动时,引用当量齿轮目的在于
A. 进行传动比计算;B. 确定齿轮的实际齿数;C. 选铣刀及强度计算
答案:C
解析:斜齿圆柱齿轮的当量齿轮是 “将斜齿沿法向展开得到的虚拟直齿轮”,其齿数(当量齿数zv=z/cos3β)用于:①选择加工斜齿的直齿铣刀(铣刀按当量齿数选取);②进行弯曲强度计算(按当量齿轮的齿形系数计算)。传动比(A)由实际齿数比决定,实际齿数(B)无需当量齿轮确定。
9. 通常对齿轮轮齿材料性能的基本要求是
A. 齿面要硬,齿心要韧;B. 齿面要硬,齿心要脆;C. 齿面要软,齿心要韧;D. 齿面要软,齿心要脆
答案:A
解析:齿轮工作时,齿面承受接触应力(需硬面抗点蚀、磨损),齿根承受弯曲应力(需韧心抗折断)。若齿心脆(B、D),齿根易折断;若齿面软(C),易磨损、点蚀,均不符合使用要求。
10. 当 V 带传动中采用张紧轮装置时,张紧轮一般应装在
A. 松边外侧;B. 松边内侧;C. 紧边外侧;D. 紧边内侧
答案:B
解析:张紧轮装在松边内侧可:①避免紧边张力过大导致张紧轮受力过载;②增大带轮包角(提升传动能力);③减少带的疲劳损伤(松边应力小,张紧轮对带的挤压更平缓)。装在外侧会减小包角,装在紧边会加剧带的磨损。
11. 普通 V 带轮的槽楔角随带轮直径的减小而
A. 增大;B. 减小;C. 不变
答案:B
解析:V 带绕过小带轮时会产生弯曲变形,带的楔角会因弯曲而减小(带的外层受拉、内层受压,楔角收缩)。为保证带与轮槽紧密贴合,小带轮的槽楔角需相应减小(如直径 <112mm 时槽楔角为 34°,直径> 315mm 时为 38°)。
12. 由双速电机带动的 V 带传动,设传递功率一定,则 V 带应按______情况设计
A. 高速;B. 低速;C. 高速或低速均可
答案:B
解析:V 带传动的有效拉力Fe=v1000P(P为功率,v为带速),低速时带速v小,有效拉力Fe大,带的受力更恶劣(易打滑、疲劳);高速时Fe小,受力更优。因此需按受力更大的低速工况设计,确保两种转速下均满足强度要求。
13. 链传动中,链条节数与链轮齿数最好互为质数,其原因是
A. 磨损均匀;B. 抗冲击能力大;C. 减少胶合;D. 瞬时传动比为常数
答案:A
解析:互为质数可使链条的每个链节与链轮的每个齿都有机会啮合,避免某几个链节与某几个齿反复接触,导致局部过度磨损;链传动的瞬时传动比本就不是常数(D 错误),与质数无关;抗冲击(B)、减少胶合(C)与链条节数和齿数的质数关系无关。
14. 下列有关渐开线性质的论述正确的是
A. 渐开线的发生线既是渐开线上任意点的法线,又是基圆的切线;B. 基圆半径越大,渐开线的曲率半径越小;C. 愈接近基圆部分,渐开线上点的压力角愈小
答案:A
解析:渐开线的发生线与基圆相切(A 正确),且沿基圆滚动,因此是渐开线的法线;基圆半径越大,渐开线的曲率半径越大(B 错误,曲率半径ρ=rb/cosα,rb增大则ρ增大);愈接近基圆,压力角愈大(C 错误,基圆上压力角为 0°,远离基圆压力角增大)。
15. 在机构中,不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束称为
A. 局部自由度;B. 复合铰链;C. 虚约束
答案:C
解析:虚约束是 “对机构运动无实际限制的约束”,如两个构件间的重复接触(如带传动中带与带轮的多段接触);局部自由度(A)是构件自身的多余运动(如滚子从动件的滚子转动);复合铰链(B)是三个及以上构件在同一轴线上形成的铰链,引入多余约束。
16. 在进行滚动轴承组合设计时,对支承跨距很长,工作温度变化很大的轴,为适应轴较大的伸缩变形,应考虑
A. 采用内部间隙可调整的轴承;B. 将一端轴承设计成游动的;C. 轴颈与轴承内圈采用很松的配合
答案:B
解析:跨距长、温度变化大的轴会因热胀冷缩产生较大轴向伸缩,一端轴承固定(限制轴向位移)、一端游动(允许轴向自由伸缩)可避免轴承受过大轴向附加力;A 选项适用于需要调整间隙的场合(如圆锥滚子轴承);C 选项会导致轴与轴承内圈相对滑动,加剧磨损。
17. 在承受横向工作载荷的普通紧螺栓组连接中,螺栓杆受______作用
A. 扭转切应力;B. 拉应力;C. 扭转切应力和拉应力
答案:C
解析:普通紧螺栓拧紧时会产生预紧力,螺栓杆受拉应力;同时,拧紧过程中螺栓杆会产生扭转(扳手拧紧的力矩转化为扭矩),受扭转切应力,因此螺栓杆处于 “拉 - 扭组合应力” 状态,强度计算需按当量应力校核。
18. 对于作用在机械上的力,下列说法错误的是
A. 阻抗力一定是有害的阻力;B. 阻抗力对机械所做的功为负功;C. 驱动力的方向与其作用点的速度方向相同或成锐角
答案:A
解析:阻抗力并非都有害,如刹车装置的制动力是阻抗力,但其作用是使机械减速停车,是必要的阻抗力;B 选项,阻抗力阻碍机械运动,做功为负;C 选项,驱动力推动机械运动,速度方向与力的夹角≤90°,做功为正,均正确。
19. 在平面移动副中,当滑块的驱动力作用在摩擦角之内时,滑块将
A. 保持匀速运动;B. 加速运动;C. 发生自锁
答案:C
解析:移动副自锁条件是 “驱动力作用在摩擦角之内”,此时驱动力的法向分力产生的最大静摩擦力大于驱动力的切向分力,滑块无法运动(自锁);只有驱动力作用在摩擦角之外时,才能克服摩擦力运动。
二、填空题(每空 1 分,共 10 分)
1. 在平面机构中,两构件通过面接触构成的运动副称为______,它引入______个约束;通过点、线接触而构成的运动副称为______,它引入______个约束
答案:低副;2;高副;1
解析:平面运动副按接触形式分类:低副(面接触,如转动副、移动副)限制 2 个自由度(引入 2 个约束),保留 1 个自由度;高副(点 / 线接触,如凸轮副、齿轮副)限制 1 个自由度(引入 1 个约束),保留 2 个自由度。
2. 用齿条刀具加工标准齿轮时,齿条刀具分度线与被切齿轮分度圆______
答案:相切
解析:加工标准齿轮的条件是 “齿条刀具分度线(模数线)与齿轮分度圆相切”,此时齿轮的分度圆压力角等于刀具的压力角(20°),齿厚等于槽宽,满足标准齿轮的定义。
3. 在由 4 个构件组成的平面机构中,速度瞬心共______个,其中绝对速度瞬心有______个
答案:6;3
解析:平面机构速度瞬心总数公式为N=2n(n−1)(n为构件数),4 个构件时N=24×3=6;绝对速度瞬心(构件与机架间的瞬心)数量等于构件数减 1,即4−1=3。
4. 普通外螺纹的公称直径指的是螺纹的______
答案:大径
解析:普通螺纹的公称直径定义为 “螺纹大径”(外螺纹的牙顶直径、内螺纹的牙底直径),是螺纹的主要尺寸参数,用于螺纹的规格标注(如 M10 表示公称直径 10mm 的普通螺纹)。
5. 7212AC 滚动轴承的类型名称是______,内径是______mm
答案:角接触球轴承;60
解析:滚动轴承代号规则:“7” 表示角接触球轴承;“2” 表示尺寸系列(轻系列);“12” 表示内径代号,内径d=12×5=60mm;“AC” 表示接触角为 25°(公称接触角)。
三、计算题(共 35 分)
1. (20 分)如图所示,板 A 用 4 个普通螺栓固定在机座 B 上,可靠性系数Ks=1.2,已知板与机座间的摩擦系数f=0.15,螺栓性能等级为 4.6,安全系数S=4,螺栓分布圆直径D0=300mm,作用在 A 板上的力P=2kN,力的作用点到板 A 的距离L=900mm。
(1)分别计算螺栓的抗拉强度极限、屈服极限、许用拉应力的大小;
(2)试指出哪个螺栓是危险螺栓?并按强度计算螺栓的小径;
(3)若在螺栓组中心 O 点处增加 1 个螺栓,则计算的螺栓小径有何变化?为什么?
(1)螺栓力学性能参数计算
答案:抗拉强度极限σb=400MPa;屈服极限σs=240MPa;许用拉应力[σ]=60MPa
解析:
螺栓性能等级 4.6 的含义:“4” 表示抗拉强度极限σb≥400MPa;“6” 表示屈服强度比σs/σb=0.6,因此屈服极限σs=0.6×400=240MPa;
许用拉应力[σ]=σs/S=240/4=60MPa(安全系数S=4,按屈服强度校核,因螺栓受拉 - 扭组合应力,常规按屈服强度计算许用应力)。
(2)危险螺栓判断及小径计算
答案:远离力 P 作用线的两个螺栓(对称分布于 P 作用线两侧)为危险螺栓;螺栓小径d1≥11.2mm
解析:
受力分析:力P作用在板 A 边缘,对螺栓组产生两种载荷 ——
轴向拉力FQ:使板 A 有被拉开的趋势,4 个螺栓平均承受,FQ=4fzKsP(z=4为螺栓数,Ks=1.2为可靠性系数),代入得FQ=4×0.15×41.2×2000=1000N;
倾覆力矩M=P×L=2000×900=1.8×106N・mm:使板 A 绕螺栓组中心 O 倾覆,远离力 P 作用线的螺栓(设为 1、3 号)承受附加拉力FM,靠近作用线的螺栓(2、4 号)受力减小甚至不受力。
附加拉力FM=∑ri2M×r,4 个螺栓分布在直径D0=300mm 的圆上,r=150mm,∑ri2=4×1502=9×104mm²,代入得FM=9×1041.8×106×150=3000N。
危险螺栓总拉力:F0=FQ+FM=1000+3000=4000N(普通紧螺栓需考虑预紧力,但此处按摩擦防滑计算,总拉力为工作载荷叠加)。
螺栓小径计算:按拉伸强度公式σ=πd124×1.3F0≤[σ](1.3 为拉 - 扭组合应力的当量系数),代入得:d1≥π×604×1.3×4000=188.49620800≈10.5mm,取标准小径d1≥11.2mm(M12 螺栓小径为 10.106mm,M14 螺栓小径为 11.835mm,需取 M14 或计算值向上圆整)。
(3)增加中心螺栓后的小径变化
答案:螺栓小径减小(或无需增大)
解析:增加中心螺栓后,轴向拉力FQ由 5 个螺栓承担,FQ=5×0.15×41.2×2000=800N(比原 4 个螺栓的 1000N 减小);倾覆力矩M由边缘 4 个螺栓承担(中心螺栓到 O 点距离为 0,不承受附加拉力),附加拉力FM不变(仍为 3000N),但危险螺栓总拉力F0=800+3000=3800N(比原 4000N 减小),因此所需螺栓小径减小。
2. (15 分)图示手动起重葫芦,已知各齿轮为标准渐开线直齿圆柱齿轮,z1=z2′=20,z2=40,z3=80,各齿轮模数相等,且m=4mm。传动总效率η=0.8,提升重物的重量Q=10kN,链轮 A 的直径DA=320mm,卷筒 B 的直径DB=80mm。试求:
(1)齿轮 1、2 的中心距a12;
(2)传动比iAB;
(3)为提升重物而必须施加在链轮上的圆周力F。
(1)齿轮 1、2 的中心距
答案:a12=120mm
解析:标准直齿圆柱齿轮中心距公式a=2m(z1+z2),代入m=4mm,z1=20,z2=40,得a12=24×(20+40)=120mm。
(2)传动比iAB
答案:iAB=16
解析:传动系统为两级定轴齿轮传动(1-2 为第一级,2'-3 为第二级),传动比iAB=i12×i2′3。
第一级传动比i12=z2/z1=40/20=2;
第二级传动比i2′3=z3/z2′=80/20=8;
总传动比iAB=2×8=16(A 为链轮轴,与齿轮 1 同轴;B 为卷筒轴,与齿轮 3 同轴,因此iAB为齿轮 1 到齿轮 3 的传动比)。
(3)链轮圆周力F
答案:F≈156.25N
解析:
提升重物所需卷筒扭矩TB=2Q×DB=210×103×80=4×105N·mm;
链轮轴扭矩TA=η×iABTB=0.8×164×105=31250N・mm(传动总效率η=0.8,扭矩与传动比成反比);
链轮圆周力F=DA2TA=3202×31250≈156.25N。
四、分析题(共 50 分)
1. (20 分)如图所示曲柄滑块机构示意图中,滑块行程H=100mm,偏距e=0(对心曲柄滑块机构),行程速比系数K=1.25。
(1)试用图解法设计此机构,求出极位夹角θ、曲柄长度LAB和连杆长度LBC;(要求保留作图痕迹)
(2)标出当曲柄与滑块导路平行时机构的全部瞬心。(可参考图中AB′位置)
(1)图解法设计
答案:极位夹角θ=20°;曲柄长度LAB=11.1mm;连杆长度LBC=61.1mm
解析:
计算极位夹角θ:行程速比系数公式K=180°−θ180°+θ,代入K=1.25,解得θ=K+1(K−1)×180°=2.250.25×180°=20°。
作图步骤:
画滑块导路(水平线),确定滑块两个极限位置C1、C2,使C1C2=H=100mm;
过C1作∠C2C1O=90°−θ=70°,过C2作∠C1C2O=90°,两线交于O点;
以O为圆心,OC1为半径画圆,该圆与导路交于A点(曲柄固定点);
测量得AC1=LBC+LAB,AC2=LBC−LAB,解得LAB=2AC1−AC2,LBC=2AC1+AC2,按比例测量得LAB≈11.1mm,LBC≈61.1mm。
(2)瞬心标注
答案:共 3 个瞬心,分别为P12(曲柄与机架的转动副 A)、P23(曲柄与连杆的转动副 B)、P34(连杆与滑块的转动副 C)、P14(滑块与机架的移动副,沿导路无穷远处)、P13(曲柄与滑块的瞬心,由三心定理确定:P13在P12P23与P14P34的延长线交点)
解析:平面四杆机构(曲柄滑块机构视为四杆机构,机架为 1,曲柄为 2,连杆为 3,滑块为 4)共24×3=6个瞬心,其中绝对瞬心P12(A)、P14(导路),其余为相对瞬心,按三心定理(三个构件的三个瞬心共线)确定位置。
2. (10 分)在机构分析中常常涉及到压力角的问题,试:
(1)说明压力角的定义;
(2)分析压力角在机构性能分析中的意义;
(3)分别以平面连杆机构、凸轮机构和齿轮机构为例,画出这三种机构的各自压力角(机构型式和尺寸不限,齿轮轮齿可根据需要示意性画出 1-2 个齿)。
(1)压力角定义
答案:压力角是指机构中 “驱动力与受力构件上该力作用点的绝对速度方向之间的夹角”,用α表示,是衡量机构传力性能的核心参数。
(2)压力角的意义
答案:
传力效率:压力角越小,驱动力的有效分力(沿速度方向)越大,有害分力(垂直速度方向)越小,传力效率越高;压力角越大,有效分力越小,有害分力越大,易导致机构受力增大、磨损加剧。
自锁风险:当压力角大于等于临界压力角(如移动副为摩擦角)时,机构发生自锁,无法运动,因此设计时需将压力角控制在许用范围内(平面连杆机构α≤40°,凸轮机构α≤30°,齿轮机构α≤20°)。
(3)压力角示意图
平面连杆机构(曲柄摇杆机构):以摇杆为从动件,在图示位置,驱动力沿曲柄 AB 方向,摇杆 CD 上 C 点速度方向垂直于 CD,压力角α为驱动力与速度方向的夹角。
凸轮机构(直动滚子从动件):凸轮为主动件,驱动力沿凸轮轮廓法线方向,从动件速度方向竖直向上,压力角α为法线方向与速度方向的夹角。
齿轮机构(外啮合直齿圆柱齿轮):主动轮驱动力沿齿面接触点的法线方向(通过节点),从动轮齿面接触点速度方向垂直于从动轮半径,压力角α为法线方向与从动轮速度方向的夹角(标准齿轮压力角为 20°)。
3. (10 分)如图所示,由锥齿轮 — 斜齿圆柱齿轮组成的二级减速传动。已知 I 轴为输入轴,要求输出轴 III 按图示方向回转。试:
(1)说明 I 轴的转向;
(2)说明齿轮 3 的旋向;
(3)画出齿轮 2 和齿轮 3 啮合点所受各个分力的方向。(可以不画出齿轮)
(1)I 轴转向
答案:假设输出轴 III 图示方向为顺时针(从轴端看),则 I 轴转向为逆时针(从轴端看)
解析:锥齿轮传动(1-2)为相交轴传动,转向相反;斜齿圆柱齿轮传动(2'-3)为平行轴传动,转向相反(外啮合)。设 III 轴顺时针,则齿轮 3 逆时针;齿轮 2' 与 3 外啮合,转向相反,齿轮 2' 顺时针;齿轮 2 与 2' 同轴,转向相同(顺时针);齿轮 1 与 2 锥齿轮啮合,转向相反,因此 I 轴(齿轮 1 轴)逆时针。
(2)齿轮 3 的旋向
答案:右旋
解析:斜齿轮传动中,已知主动轮(2')转向和从动轮(3)转向,可通过 “左右手定则” 判断旋向:主动轮 2' 顺时针转动,若齿轮 3 需逆时针转动(外啮合),用右手握住主动轮 2',四指指向转动方向(顺时针),拇指指向为轴向力方向;从动轮 3 的轴向力方向与主动轮相反,为使轴系受力平衡,齿轮 3 需为右旋(具体需结合轴系轴向力方向,此处按常规减速传动,齿轮 3 旋向为右旋)。
(3)啮合点分力方向
齿轮 2(锥齿轮,主动轮):受三个分力 —— 圆周力Ft2(垂直于锥齿轮分度圆锥母线,方向与转动方向相反);径向力Fr2(指向锥齿轮锥顶);轴向力Fa2(沿轴线远离锥顶)。
齿轮 3(斜齿圆柱齿轮,从动轮):受三个分力 —— 圆周力Ft3(垂直于齿轮分度圆切线,方向与转动方向相同);径向力Fr3(指向齿轮中心);轴向力Fa3(沿轴线方向,由旋向和转向确定,右旋齿轮逆时针转动时,轴向力向左)。
4. (10 分)锥齿轮轴的两种 30000 型轴承排列方案如下图所示,试:
(1)分析哪一种方案是轴承正装方案?
(2)从轴系刚度的角度,哪种方案更好?为什么?
(1)正装方案判断
答案:方案 1 为正装方案(面对面安装)
解析:30000 型轴承(圆锥滚子轴承)正装(面对面,外圈宽边相对)时,轴承的压力线向外发散,交点位于轴承外侧;反装(背对背,外圈窄边相对)时,压力线向内收敛,交点位于轴承内侧。方案 1 中两轴承外圈宽边相对,为正装方案;方案 2 为反装方案。
(2)轴系刚度对比
答案:方案 2(反装方案)轴系刚度更好
解析:反装方案中,轴承压力线的交点位于轴承内侧,靠近轴的载荷作用点(锥齿轮的啮合力作用点),可减小轴的弯矩(弯矩 = 力 × 力臂),使轴的变形更小;正装方案压力线交点远离载荷作用点,力臂更大,轴的弯矩更大,变形更大。因此,从轴系刚度(抵抗变形的能力)角度,反装方案更好,尤其适用于载荷作用点靠近轴承的场合。
五、设计和改错题(共 35 分)
1. (20 分)试设计一种简易刨床机构,要求:
(1)采用普通电动机驱动,电动机转速 1000r/min;
(2)刨刀每分钟刨削 50 次;
(3)为提高工作效率,刨刀要有急回特性,即在空回行程时,刨刀应快速退回。按照上述要求绘制其机构运动示意图。
设计方案:曲柄导杆滑块机构(或偏置曲柄滑块机构)
机构运动示意图及说明:
机构组成:电动机通过带传动(或齿轮传动)减速后驱动曲柄 1(原动件),曲柄 1 与连杆 2 通过转动副连接,连杆 2 与导杆 3 通过移动副连接,导杆 3 与刨刀 4 固连,机架 5 为固定底座。
运动传递:电动机(1000r/min)→ 减速机构(传动比i=1000/50=20,使曲柄转速为 50r/min,即每分钟刨削 50 次)→ 曲柄 1 转动→ 连杆 2 带动导杆 3 往复移动→ 刨刀 4 随导杆往复运动(刨削行程慢,空回行程快,实现急回)。
急回特性实现:采用偏置曲柄滑块机构(偏距e>0),行程速比系数K>1,通过调整偏距e和曲柄长度,使空回行程速度大于刨削行程速度,满足急回要求。
机构运动示意图标注:构件 1(曲柄)、2(连杆)、3(导杆 / 滑块)、4(刨刀)、5(机架),标注转动副(A、B、C)、移动副(C),原动件曲柄 1 标注转向箭头。
2. (15 分)分析下图所示斜齿轮轴系结构,指出图中的结构错误,并简要说明错误原因和改正方法。(图中齿轮为油润滑,轴承为脂润滑)(每说明一处计 1.5 分,同类错误按一处计)
常见结构错误及改正
轴承端盖与轴之间无间隙
错误原因:轴承端盖与轴直接接触,轴转动时会产生摩擦,加剧磨损并产生热量。
改正方法:在轴承端盖与轴之间加装密封件(如毡圈密封、唇形密封圈),确保轴转动自由,同时防止灰尘进入和润滑脂泄漏。
齿轮油润滑与轴承脂润滑未隔离
错误原因:齿轮油会稀释轴承脂,导致轴承润滑失效;轴承脂也会污染齿轮油,影响齿轮润滑。
改正方法:在齿轮与轴承之间加装挡油环(或迷宫密封),隔离齿轮油与轴承脂,确保各自润滑系统独立。
轴肩高度高于轴承内圈高度
错误原因:轴肩过高会导致轴承内圈无法拆卸(拆卸工具无法钩住内圈)。
改正方法:降低轴肩高度,使其低于轴承内圈高度(一般低 1-2mm),便于轴承安装与拆卸。
键槽开设位置不合理(如同一轴段双键槽未错开或削弱轴强度)
错误原因:若双键槽在同一母线(0°),会过度削弱轴的截面强度;若在轴的应力集中处开设键槽,易导致轴断裂。
改正方法:双平键槽应相隔 180°,避免轴截面过度削弱;键槽应避开轴的弯矩最大处(如轴承跨距中点)。
轴的伸出端无轴肩定位
错误原因:轴伸出端安装的零件(如联轴器)无轴肩定位,易产生轴向窜动。
改正方法:在轴伸出端设置轴肩,限制零件的轴向位移,确保安装精度。
轴承外圈无轴向定位
错误原因:轴承外圈在轴承座孔内无定位,会导致轴系轴向窜动,影响齿轮啮合精度。
改正方法:在轴承座孔内设置台阶或使用轴承盖压紧轴承外圈,实现轴向定位。