大学机械设计上册《轴的设计》练习题

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本单元考点（5 个）

轴的分类与材料选择轴的结构设计基本要求轴的强度计算方法轴的刚度计算概念轴的结构工艺性设计

本单元练习题（9 题）

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1. 某转轴在载荷不变的情况下，为减小其弯曲挠度与扭转变形角，工程上最有效的措施是增大轴的直径。若仅将轴径 d 增大为 2d，则该轴的弯曲刚度与扭转刚度大致分别变为原来的多少倍？ A. 2 倍与 2 倍 B. 8 倍与 8 倍 C. 16 倍与 16 倍 D. 16 倍与 8 倍

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2. 某转轴危险截面同时承受弯矩 M=200 N·m 和扭矩 T=400 N·m，扭矩按脉动循环考虑，取折合系数 α=0.6，轴材料许用弯曲应力 [σ-1b]=60 MPa。按第三强度理论用当量弯矩法设计，当量弯矩 Mca=√(M²+(αT)²)，且强度条件为 σe=Mca/(0.1d³)≤[σ-1b]（d 为该截面直径）。取标准直径（36、38、40、42 mm），则该截面最小许用直径应为：A. 36 mm　B. 38 mm　C. 40 mm　D. 42 mm

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3. 某电厂给水泵的转轴工作中承受交变弯矩与单向转矩，转速较高，属转轴。设计时初选材料，以下关于该轴分类与材料选择的判断中，正确的一项是： A. 该轴仅承受转矩，属于传动轴，宜选45钢正火处理 B. 该轴同时承受弯矩和转矩，属于转轴；考虑疲劳强度要求，宜选用45钢调质处理 C. 该轴主要承受弯矩，属于心轴，宜选灰铸铁HT200 D. 该轴属传动轴，必须选用40Cr并表面淬火，不能选用45钢

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4. 某机床主传动系统中，有一根轴工作时主要承受转矩、不承受弯矩或弯矩很小可忽略，另一根轴仅承受弯矩而不传递转矩，还有一根轴同时承受弯矩和转矩。关于这三根轴的分类及合理选材，下列判断正确的是：A. 前者为转轴，应选用45钢调质；后者为传动轴，应选用Q235；第三者为心轴，应选用40Cr B. 前者为传动轴，可选用45钢调质；中间为心轴，可选用45钢；第三者为转轴，可选用40Cr并调质 C. 前者为心轴，中间为传动轴，第三者为转轴，三者均必须选用40Cr D. 前者为传动轴，中间为转轴，第三者为心轴，三者均可选用铸铁

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5. 某转轴的危险截面承受弯矩 M=150 N·m，扭矩 T=450 N·m，扭矩按脉动循环变化，取折合系数 α=0.6，材料许用弯曲应力 [σ-1b]=60 MPa。按当量弯矩法计算，该截面所需最小轴径最接近： A. 40 mm　B. 34 mm　C. 46 mm　D. 52 mm

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6. 下列关于轴的结构设计基本要求的说法中，正确的是： A. 轴上零件必须沿轴向全部固定，无需考虑周向固定 B. 轴的结构应便于加工和轴上零件的装拆，并保证零件定位可靠 C. 为节省材料，轴的各段直径应尽量做成等直径 D. 轴肩过渡圆角半径越大越好，与相配零件圆角无关

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7. 在轴的结构设计中，下列关于轴的结构设计基本要求的表述，正确的是： A. 轴上零件只需周向固定，不必进行轴向定位 B. 为便于加工，轴的各段直径应尽量做成完全相同的无阶梯光轴 C. 轴的结构应满足定位准确、固定可靠，便于装拆和具有良好的加工工艺性 D. 轴的直径只按强度计算确定，装拆是否方便不影响结构设计

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8. 下列关于轴的结构设计基本要求的表述，正确的是： A. 轴上零件应有可靠的周向固定与轴向定位，装拆方便且具有良好的加工工艺性 B. 为减小应力集中，轴截面变化处过渡圆角半径应尽量取小值 C. 轴的结构与轴上零件的装拆顺序无关，可任意安排各段直径 D. 轴上零件的轴向定位只能采用轴肩一种方式

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9. 某面粉厂输送机传动装置中，一根轴工作时同时承受弯矩和双向交变转矩，转速中等，轴上装有齿轮和联轴器，两端由滚动轴承支承。设计时需确定其分类与材料，以下判断正确的是：A. 该轴仅承受转矩，属于传动轴，可选灰铸铁HT200制造　B. 该轴是典型的转轴，常选45钢调质处理，并考虑疲劳强度进行设计　C. 该轴属心轴，材料选碳素结构钢Q235即可，无需热处理　D. 该轴属于转轴，因承载大必须选用40Cr合金钢，且不可用碳钢代替

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