机械设计习题6.pdf

第六章 键 花键 无键联接和销联接 一 选择题 6 1 普通平键联接的主要用途是使轴与轮毂之间 1 沿轴向固定并传递轴向力 2 沿轴向可作用相对滑动并具有导向作用 3 沿周向固定并传递转矩 4 安装与拆卸方便 6 2 设计键联接的几项主要内容是 a 按轮毂长度选择键的长度 b 按使用要求选择键的主要类型 c 按轴的直径选择键 的剖面尺寸 d 对联接进行必要的强度校核 在具体设计时 一般顺序是 1 b a c d 2 b c a d 3 a c b d 4 c d b a 6 3 键的剖面尺寸通常是根据 按标准选择 1 传递转矩的大小 2 传递功率大小 3 轮毂的长度 4 轴的直接 6 4 键的长度主要是根据 来选择 1 传递转矩的大小 2 轮毂的长度 3 轴的直径 6 5 常用来制造键的材料是 1 低碳钢 2 中碳钢 3 高碳钢 4 合金钢 6 6 轴的键槽通常是由 加工而得的 1 插削 2 拉削 3 钻及铰 4 铣削 6 7 紧键联接和松键联接的主要区别在于 前者安装后 键与键之间就存在有 1 压紧力 2 轴向力 3 摩擦力 6 8 能够构成紧键联接的两种键是 1 楔键和半圆键 2 平键和切向键 3 半圆键和切向键 4 楔键和切向键 6 9 标准平键联接的承载能力 通常是取决于 1 轮毂的挤压强度 2 键的剪切强度 3 键的弯曲强度 4 键工作表面的挤压 强度 6 10 平键联接能传递的最大转矩为 T 现要传递的转矩为 1 5T 则应 1 把键长 L 增大到 1 5 倍 2 把键宽 b 增到 1 5 倍 3 把键高增大到 1 5 倍 4 安装一对平键 6 11 半圆键联接的主要是 1 对轴的强度削弱较轻 2 键槽的应力集中较小 3 工艺性好 安装方便 6 12 半圆键和切向键的应用场合是 1 前者多用来传递较大转矩 后者多用来传递较小转矩 2 前者多用来传递较小 转矩 后者多用来传递较大转矩 3 两者都用来传递较小转矩 4 两者都用来传 递较大转矩 6 13 花键联接与平键联接 采用多键时 相比较 的观点是错误的 1 承载能力较大 2 旋转零件在轴上有良好的对中性和沿轴移动的导向性 3 对轴的削弱比较严重 4 可采用研磨加工来提高联接和加工精度 6 14 键联接的强度 主要取决于 强度 1 齿根弯曲 2 齿根剪力 3 齿侧挤压 4 齿侧接触 6 15 应用较广的花键齿形是 1 矩形三角形 2 渐开线与三角形 3 矩形与渐开线 4 矩形 渐开线与三 角形 6 16 薄壁套筒与花键轴相联接 宜采用 1 矩形齿 2 渐开线齿 3 三角形齿 4 矩形齿与渐开线齿 6 17 滑动齿轮与轴采用矩形花键联接 轴的材料为 45 钢 调质处理 齿轮材料为 40Cr 钢 经高频淬火硬度为 50 55HRC 这时宜采用 定心 1 外径 2 内径 3 侧面 6 18 有一矩形花键联接 因需在载荷作用下频繁移动 故花键轴毂孔工作表面均经热处理 达到硬度 50HRC 这时宜采用 定心 1 外径 2 内径 3 侧面 6 19 某起重设备中用矩形花键联接 轴的转速不高 但要传递很大的转矩 这时宜采用 定心 1 外径 2 内径 3 侧面 二 分析与思考题 6 20 平键联接的工作原理是什么 主要失效形式有哪些 平键的剖面尺寸 b h 和键的长 度 L 是如何确定的 6 21 圆头 A 型 平头 B 型 及单圆头 C 型 普通平键各有何优缺点 它们分别用在 什么场合 轴上的键槽是如何加工出来的 6 22 导向平键联接和滑键联接有什么不同 各适用于何种场合 6 23 普通平键的强度条件怎样 用公式表示 如果在进行普通平键联接强度计算时 强 度条件下不能满足 可采用哪些措施 三 设计计算题 6 24 图示牙嵌离合器的左右两半分别用键与轴 1 2 相联接 在空载下 通过操纵可使右 半离合器沿导向平键在轴 1 上作轴向移动 该轴传递的转矩 T 1200N m 轴径 d1 80mm 右半离合器的轮毂长度 L1 130mm 行程 l1 60mm 工作中有轻微冲击 离合器及轴的材料 均为钢材 试选择右半离合器的导向平键尺寸 并校核其联接强度 解 1 选择导向平键 选 A 型导向平键 查主教材表 6 1 得平 键的截面尺寸 b 22mm h 14mm 取键 长 L 180 mm L1 l1 2 强度校核 材料均为钢 工作时有轻微冲击 查主 教材表 6 2 取 P 110MPa k 0 5h 0 5 14mm 7mm l L b 180mm 22mm 158mm 27 1 MPa P 故此键联接能满足强度要求 注 注 解中有两处错误 请指出错处并说明原因 6 25 图示减速器的低速轴与凸缘联轴器及圆柱齿轮之间分别采用键联接 已知轴传递的转 矩 T 1000N m 齿轮的材料为锻钢 凸缘联轴器材料为 HT200 工作时有轻微冲击 联接 处轴及轮毂尺寸如图示 试选择键的类型和尺寸 并校核联接的强度 20002000 1200 7 158 80 T MP kld 题题 6 25 图图 题题 6 26 图图 6 26 图示的灰铸铁 V 带轮 安装在直径 d 45mm 的轴端 带轮基准直径 dd 250mm 工作 时的有效拉力 Fe 1500N 有轻微振动 轮毂宽度 L 65mm 设采用钩头楔键联接 试选 择该楔键的尺寸 并校核联接的强度 6 27 轴与轮毂分别采用 B 型普通平键联接和中系列矩形花键联接 已知轴的直径 花键的大 径 d 102mm 轮毂宽度 L 150mm 轴和轮毂的材料均为碳钢 取许用挤压应力 P 100MPa 试计算两种联接各允许传递的转矩 6 28 轴与轮毂采用两个 Z2 型胀套串联联接 轴的直径 d 100mm 轴和轮毂的材料均为碳 钢 该轴毂联接同时承受轴向力 F0 100kN 转矩 T