转轴的设计试题及答案

转轴的设计试题及答案

一、试题部分

（一）单项选择题（共30题，每题1分）转轴的主要功能是（）A.只承受弯矩，不承受扭矩B.只承受扭矩，不承受弯矩C.承受弯矩和扭矩D.既不承受弯矩也不承受扭矩在转轴材料选择中，通常优先考虑的性能指标是（）A.硬度B.强度和韧性C.耐磨性D.耐腐蚀性轴的结构设计中，轴头的作用是（）A.安装轴承B.安装带轮、齿轮等传动零件C.传递扭矩D.提高轴的稳定性以下哪种轴的直径计算方法适用于初步估算轴的最小直径？（）A.按扭转强度计算B.按弯曲强度计算C.按刚度计算D.按稳定性计算转轴设计中，安全系数的取值主要取决于（）A.轴的长度第1页共13页B.载荷性质和工作条件C.轴的材料价格D.加工工艺轴上过渡圆角的主要作用是（）A.提高轴的强度B.便于加工C.减少应力集中D.增加轴的美观以下哪种连接方式常用于轴与轮毂的周向固定？（）A.平键连接B.花键连接C.紧定螺钉连接D.以上都是转轴的疲劳强度校核中，需要计算的应力是（）A.切应力B.弯曲应力C.合成应力D.以上都是对于受变载荷的转轴，其许用应力与静载荷轴相比（）A.更大B.更小C.相同D.不确定轴的刚度校核的目的是防止轴产生（）A.疲劳断裂第2页共13页B.过量变形C.磨损D.腐蚀以下哪种轴承适用于承受径向载荷为主的转轴？（）A.深沟球轴承B.调心球轴承C.角接触球轴承D.圆锥滚子轴承轴的直径确定后，需要进行的下一步设计是（）A.轴的结构设计B.强度校核C.刚度校核D.轴承选择在轴的结构设计中，轴身的直径应（）A.从轴头向轴身逐渐增大B.从轴头向轴身逐渐减小C.保持一致D.根据轴的长度确定以下哪种失效形式是转轴最常见的失效形式？（）A.整体断裂B.局部磨损C.过度弹性变形D.以上都是轴的材料中，45钢常用于（）A.低速、轻载轴第3页共13页B.高速、重载轴C.中等载荷、一般转速轴D.以上都不是转轴设计中，键连接的主要作用是（）A.传递扭矩B.承受轴向力C.提高轴的强度D.减少应力集中对于心轴，其主要失效形式是（）A.疲劳断裂B.弯曲强度不足C.过度弹性变形D.磨损轴的表面粗糙度对轴的（）影响最大A.强度B.刚度C.耐磨性D.稳定性以下哪种方法可提高轴的疲劳强度？（）A.增大轴的直径B.减小轴的过渡圆角半径C.进行表面强化处理（如喷丸）D.降低轴的转速轴的设计中，若已知轴上的最大弯矩和最大扭矩，可通过（）计算当量弯矩第4页共13页A.第四强度理论B.第三强度理论C.第一强度理论D.第二强度理论以下哪种轴的结构形式适用于跨距较大的转轴？（）A.阶梯轴B.光轴C.空心轴D.以上都不是轴的公差等级选择中，轴颈的公差等级通常（）轴身的公差等级A.高于B.低于C.等于D.不确定转轴设计中，轴肩的作用是（）A.提高轴的强度B.实现轴上零件的轴向定位C.减少应力集中D.便于加工对于受双向轴向载荷的转轴，应选择（）轴承A.深沟球轴承B.推力球轴承C.调心滚子轴承D.圆锥滚子轴承轴的材料中，20CrMnTi常用于（）第5页共13页A.热处理后表面硬化的重要轴B.一般结构钢轴C.铸铁轴D.以上都不是以下哪种情况下，轴的弯曲强度校核是关键？（）A.轴的跨距较大B.轴上零件较重C.轴的转速较高D.轴受静载荷轴的设计中，若轴的刚度不足，可采取的措施是（）A.增大轴的直径B.改为空心轴C.增加轴的跨距D.降低轴的转速以下哪种连接方式适用于轴与轮毂的定心精度要求较高的场合？（）A.平键连接B.花键连接C.过盈连接D.紧定螺钉连接轴的表面处理工艺中，（）可提高轴的耐磨性和耐腐蚀性A.热处理B.镀层处理C.精加工D.以上都是转轴设计的最终目标是（）第6页共13页A.满足强度和刚度要求B.结构简单、成本低C.满足使用要求且安全可靠D.以上都是

（二）多项选择题（共20题，每题2分）转轴的工作特点包括（）A.承受弯矩和扭矩B.转速较高C.载荷较大D.结构复杂轴的结构设计应考虑的因素有（）A.轴上零件的定位和固定B.加工工艺性C.应力集中D.轴的重量轴的材料选择需考虑的因素有（）A.力学性能（强度、韧性等）B.加工工艺性C.成本D.耐腐蚀性轴的强度校核方法包括（）A.按扭转强度初步估算B.按当量弯矩计算C.按弯曲强度计算D.按刚度计算第7页共13页以下属于轴的结构组成部分的有（）A.轴头B.轴身C.轴肩D.轴环轴上零件的轴向固定方式有（）A.轴肩/轴环固定B.圆螺母固定C.套筒固定D.轴端挡圈固定轴上零件的周向固定方式有（）A.键连接B.花键连接C.过盈连接D.紧定螺钉连接影响轴的疲劳强度的因素有（）A.应力集中B.表面质量C.载荷性质D.轴的直径提高轴的疲劳强度的措施有（）A.减小应力集中（增大圆角半径）B.表面强化处理（喷丸、滚压）C.降低轴的表面粗糙度D.增大轴的直径第8页共13页轴的刚度校核中，常用的指标有（）A.挠度B.偏转角C.扭转变形角D.应力以下属于滚动轴承的类型的有（）A.深沟球轴承B.调心球轴承C.滑动轴承D.圆锥滚子轴承选择滚动轴承时需考虑的因素有（）A.载荷大小和方向B.转速C.调心性能要求D.安装空间轴的公差与配合选择中，配合种类取决于（）A.轴的使用要求（定心精度、装拆方便性）B.加工成本C.载荷性质D.以上都是以下属于轴的失效形式的有（）A.疲劳断裂B.过量变形C.局部磨损D.过度振动第9页共13页对于重载、冲击载荷的转轴，可选择的材料有（）A.40CrB.45钢C.20CrMnTi（渗碳钢）D.HT200轴的结构设计中，轴上的孔或槽的加工应（）A.尽量采用同一尺寸B.避免不必要的加工C.便于刀具进出D.减少应力集中转轴设计中，当量弯矩的计算考虑了（）的影响A.弯矩B.扭矩C.应力集中D.安全系数以下关于空心轴的说法，正确的有（）A.重量轻B.材料利用率高C.常用于大直径、轻载轴D.加工工艺比光轴复杂轴的表面处理工艺包括（）A.热处理（如调质）B.表面淬火C.镀层（如镀锌）D.以上都是第10页共13页心轴与转轴的主要区别在于（）A.心轴只承受弯矩，不传递扭矩B.心轴转速较低C.心轴不承受弯矩D.心轴承受扭矩，不承受弯矩

（三）判断题（共20题，每题1分）转轴承受弯矩和扭矩（）轴的直径计算中，按扭转强度计算的直径通常大于按弯曲强度计算的直径（）轴肩的高度应大于零件轮毂的厚度（）45钢的综合力学性能优于40Cr钢（）深沟球轴承只能承受径向载荷（）轴的疲劳强度校核通常比静强度校核更重要（）轴的过渡圆角半径越小，应力集中越严重（）过盈连接可用于轴与轮毂的定心精度要求高的场合（）轴的刚度是指轴抵抗变形的能力（）对于高速轴，应优先选择轻而细的轴（）轴的材料中，铸铁常用于重载、冲击载荷的轴（）键连接可传递扭矩，也可承受轴向力（）轴的表面粗糙度越小，疲劳强度越高（）当量弯矩法是将弯矩和扭矩合成一个当量弯矩来进行强度校核（）心轴的主要失效形式是弯曲强度不足（）圆锥滚子轴承可承受径向载荷和单向轴向载荷（）轴的结构设计中，轴身直径应从轴头向轴身逐渐增大（）20CrMnTi是常用的渗碳钢，适用于表面硬化处理（）第11页共13页轴的公差等级越高，加工成本越低（）转轴设计中，安全系数越大，轴越安全，应尽量增大安全系数（）

（四）简答题（共2题，每题5分）简述转轴设计的一般步骤简述轴的强度校核的基本方法和注意事项

二、参考答案

（一）单项选择题C

2.B

3.B

4.A

5.B

6.C

7.D

8.D

9.B

10.BA

12.A

13.A

14.A

15.C

16.A

17.B

18.C

19.C

20.BC

22.A

23.B

24.A

25.A

26.B

27.B

28.C

29.B

30.C

（二）多项选择题ABC

2.ABCD

3.ABCD

4.ABC

5.ABCD

6.ABCD

7.ABCD

8.ABCD

9.ABC

10.ABCABD

12.ABCD

13.ABCD

14.ABC

15.AC

16.BCD

17.AB

18.ABD

19.ABCD

20.A

（三）判断题√

2.×（按扭转强度计算的直径通常小于按弯曲强度计算的直径）

3.×（轴肩高度一般为轮毂厚度的1/3~1/2）

4.×（40Cr的综合力学性能优于45钢）

5.×（深沟球轴承可承受径向和少量轴向载荷）√

7.√

8.√

9.√

10.√（高速轴需考虑离心力，轻细轴可降低质量）第12页共13页×（铸铁常用于低速、轻载轴）

12.×（键连接主要传递扭矩，不能承受轴向力）

13.√

14.√

15.√√

17.×（轴身直径通常从轴头向轴身逐渐减小）

18.√

19.×（公差等级越高，加工成本越高）

20.×（安全系数需合理选择，过大可能导致轴重增加）

（四）简答题转轴设计的一般步骤

①明确设计要求（载荷、转速、空间、材料成本等）；

②初步选择轴的材料和许用应力；

③进行轴的结构设计（确定轴头、轴身、轴肩等结构，轴上零件定位固定）；

④按扭转强度初步估算轴的最小直径；

⑤进行轴的强度校核（当量弯矩法）和刚度校核；

⑥根据校核结果优化轴的结构和尺寸；

⑦选择轴承和配合；

⑧绘制轴的工作图轴的强度校核的基本方法和注意事项方法

①按扭转强度初步估算轴的最小直径；

②按当量弯矩法（第三强度理论）计算轴的合成应力，与许用应力比较；

③对危险截面（应力最大处）进行校核注意事项

①需考虑应力集中（如轴肩圆角、键槽等）对强度的影响；

②对于受变载荷的轴，需用许用安全系数；

③校核时应重点关注危险截面（如跨中截面、键槽处等）；

④结合轴的材料性能和载荷性质选择合适的校核公式第13页共13页。