机械设计习题卡06答案

1、第六章 键、花键、无键连接和销连接、填空题1键连接的主要类型有 平键连接、半圆键连接、楔键连接、切向键连接。2普通平键按构造分，有 圆头（A型）、平头（B型）及单圆头（C型）三种。3平键连接的工作面是 两侧面，依靠 键同键槽侧面的挤压 来传递转矩；楔键连接的 工作面是 键的上、下面 ，依靠 键的楔紧作用 来传递转矩。4普通平键连接的主要失效形式是 工作面被压溃，导向平键连接的主要失效形式是 工 作面的过渡磨损。5在设计中进行键的选择时，键的截面尺寸根据 轴的直径 而定，而键的长度则根据 轮 毂的长度而定。二、单项选择题1 键连接的主要用途是使轴和轮毂之间 _C_。A. 沿轴向固定并传递轴向力

2、B 沿轴向可作相对滑动并具有导向作用C.沿周向固定并传递扭矩D.安装与拆卸方便2 设计键连接时键的截面尺寸通常根据按标准选择。A. 所传递转矩的大小B 所传递功率的大小C 轮毂的长度D 轴的直径3 在载荷性质相同时，导向平键连接的许用压力取得比普通平键连接的许用挤压应力小，这是为了 _A_。A.减轻磨损B 减轻轮毂滑移时的阻力C 补偿键磨损后强度的减弱D 增加导向的精度4. 设计键连接的几项主要内容是：a、按使用要求选择键的适当类型；b、按轮毂长度选择键的长度；C、按轴的直径选择键的剖面尺寸；d、对连接进行必要的强度校核。在 具体设计时，一般顺序是：_C_ oA. bacdB. bcad C.

3、 acbdD. c d b a5平键连接能传递的最大扭矩为 T,现要传递的扭矩为1.5T，则应 D oA.把键长L增大到1.5倍B .把键宽b增大到1.5倍C.把键高h增大到1.5倍D .安装一对平键6. 普通平键连接的承载能力一般取决于D oA.轮毂的挤压强度B .键工作表面的挤压强度C.轴工作面的挤压强度D.上述三种零件中较弱材料的挤压强度7. C型普通平键与轴连接，键的尺寸为b X h X L= 14X 9X 65,则键的工作长度为_A_A. 58mmB. 61mmC. 65mmD. 51mm8. 下面是几种普通平键连接的剖视面，其中B 在结构上正确。AB9. 楔键连接的主要缺点是_D_

4、A.键的斜面加工困难B.键安装时易损坏C.键楔紧后在轮毂中产生初应力D.轴和轴上零件对中性差10 .半圆键和切向键的应用场合是_B_ oA.前者多用来传递较大扭矩，后者多用来传递较小扭矩B 前者多用来传递较小扭矩，后者多用来传递较大扭矩C 各种大小扭矩均可传递11 .常用来制造键的材料是 B oA.低碳钢 B.中碳钢 C.高碳钢 D.合金钢12. 轴的键槽通常是由_D_加工而得到的。A.插削 B.拉削 C.钻及铰 D.铣削13. 楔键和_B_，两者的接触面都具有1:100的斜度。A.轴上键槽的底面B.轮毂上键槽的底面C.键槽的侧面14. 半圆键和切向键的应用场合是_B_ oA. 前者多用来传递

5、较大转矩，后者多用来传递较小转矩B. 前者多用来传递较小转矩，后者多用来传递较大转矩C. 两者都用来传递较小转矩D. 两者都用来传递较大转矩15. 花键连接与平键连接（采用多键时）相比较，_C_的观点是错误的。A. 承载能力比较大B. 旋转零件在轴上有良好的对中性和沿轴移动的导向性C. 对轴的削弱比较严重D. 可采用研磨加工来提高连接质量和加工精度16. 花键连接的强度，主要取决于丄强度。A.齿根弯曲B.齿根剪力C.齿侧挤压D.齿侧接触17. 应用较广的花键齿形是oA.矩形与三角形B.渐开线与三角形C.矩形与渐开线D.矩形、渐开线与三角形三、简答题1. 根据用途不同，平键分为哪几种类型？其中哪

6、些用于静连接，哪些用于动连接？ 根据用途不同，平键分为普通平键、薄型平键、导向平键和滑键四种。其中普通平键和薄型平键用于静连接，导向平键和滑键用于动连接。2. 薄型平键连接与普通平键连接相比， 在使用场合、结构尺寸和承载能力上有何区别? 薄型平键与普通平键的主要区别是键的高度约为普通平键的60%-70%，也分为圆头、平头和单圆头三种形式，但传递转换的能力较低，常用于薄壁结构、空心轴和一些径向 尺寸受限制的场合。3. 普通平键的强度条件怎样（用公式表示）？如何在进行普通平键连接强度计算时，强度条件不能满足，可采用哪些措施?普通平键连接的强度条件为:2000Tkid班级:学号:姓名:第六章 键、花

7、键、无键连接和销连接班级:学号:姓名:第六章 键、花键、无键连接和销连接T :传递的转矩；k :键与轮毂的接触高度；l :键的工作长度；d :轴的直径可采用的措施有：a.增大键和轮毂的长度,但键不宜过长，否则，载荷沿键长分布不均;班级:学号:姓名:第六章 键、花键、无键连接和销连接班级:学号:姓名:第六章 键、花键、无键连接和销连接b.用两个键相隔180°布置；c.改用花键；d.更换键、轴或毂的材料4. 为什么采用两个平键时，一般布置在沿周向相隔180的位置；采用两个楔键时，相隔90 L120;而采用两个半圆键时，却布置在轴的同一母线上？班级:学号:姓名:第六章 键、花键、无键连接和

8、销连接班级:学号:姓名:第六章 键、花键、无键连接和销连接两个平键沿周向相隔180布置，对轴的削弱均匀，并且两键对轴的挤压力平衡，对轴不班级:学号:姓名:第六章 键、花键、无键连接和销连接产生附件弯矩，受力状态较好。两个楔键相隔90 L 120布置，若夹角过小，则对轴的局部削弱过大，若夹角过大，则两 个楔键的总承载能力下降，若夹角为180，两个楔键承载能力相当于一个楔键的承载能 力。两个半圆键布置轴的同一母线上。半圆键对轴的削弱较大，两个半圆键不能放在同一横 截面上，只能放在同一母线上。5. 平键和楔键在结构和使用性能上有何区别？为什么平键应用较广？平键的工作面是两侧面，楔键的上、下面为工作面

9、；楔键的上表面和与它相配合的轮毂 键槽底面均有1:100的斜度，而平键无斜度。楔键连接的缺点是键楔紧后，轴和轮毂的 配合产生偏心和偏斜，因此楔键主要毂类零件的定心精度要求不高和低转速的场合。平 键连接具有结构简单、装拆方便、对中性好优点，因此应用较广。6. 半圆键与普通平键连接相比，有什么优缺点？它适用在什么场合？半圆键也是靠侧面来传递转矩，它工艺性好、装配方便，尤其适用于锥形轴端与轮毂的 连接。缺点是轴上键槽较深，对轴的强度削弱较大，故一般只用轻载连接中。7为什么在轴的零件图上，轴的键槽深度可以用 t表示，也可以用d -t标注？而在轮 毂的工作图上，键槽深度t1必须用D t1来标注（d,D

10、轴的直径）？轴上键槽深度（t或d -t）或毂上键槽深度D t1不受槽宽b的影响，测量精度及稳定性较 好，故采用这种标注方法。8什么叫无键连接？它有何优缺点？凡轴与毂的连接不用键或花键时，统称为无键连接。无键连接主要有型面连接和胀紧连 接。型面连接：轴和毂孔通过非圆截面构成连接。 型面连接装拆方便，能保证良好的对中性； 连接面上没有键槽及尖角，减少了应力集中，故可传递较大的转矩。加工工艺比较复杂。 胀紧连接：在轴和毂孔之间装入胀紧连接套而构成的一种静连接。胀紧连接定心性好， 装拆方便，引起的应力集中小，承载能力高，并有安全保护作用。由于要在轴和毂孔间 安装胀紧套，应用时会受到结构尺寸的限制。9销

11、有哪几种？各用在何种场合？销根据用途可分为定位销、连接销和安全销三种。定位销用来固定零件之间的相对位置， 它是组合加工和装配时的重要辅助零件。连接销可传递不大的载荷；安全装置中过载剪 断元件称为安全销。四、计算分析题1.图示减速器的低速轴与凸缘联轴器及圆柱齿轮之间分别用键连接。已知：轴传递的转矩T二1000N m，齿轮材料为锻钢，若 0.5，许用安全系数S丄2。凸缘联轴器 的材料为HT250,工作时有轻微冲击，连接处轴及轮毂的尺寸如图示。试选择键的类型 和尺寸，并校核其连接强度。联轴器处的键:根据结构要求，选用A型普通平键。由轴径d =70mm，选取b h = 20 12，根据轮毂宽度130m

12、m，选取键长L = 125mm。校核： 键的接触高度k =0.5h =0.5 12=6mm; 键的工作长度I二L-b =125-20 =105mm2000T2000 0000二 p47.6MPap kld 6 105 70根据表6-2知，轻微冲击下，HT250的许用挤压应力 贮1 = 50MPa，所以匚卩”卜卩，故联轴器处键合用。齿轮连接处的键：根据结构要求，选用A型普通平键。由轴径d =90mm，选取b h = 25 14，根据轮毂宽 度90mm，选取键长L =80mm。校核： 键的接触高度k =0.5h =0.5 14 = 7mm;键的工作长度l =L-b =80 -25=55mm2000

13、Tkld2000 10007 55 90= 57.7MPa根据表6-2知，轻微冲击下，钢的许用挤压应力；邛 “OOMPa，所以匚,故齿轮处键合用。2.图示牙嵌离合器在左右两半分别用键与轴I、U相联接，在空载下，通过操纵可使右 半离合器沿导向键在轴U上作轴向移动。该轴传递的转矩T= 1000N m，轴径di =62 =80mm，右半离合器的轮毂长L= 130mm，工作中有轻微冲击，离合器及轴均为钢制。试选择右半离合器的导向平键的尺寸，并校核该联接的强度班级:学号:姓名:第六章 键、花键、无键连接和销连接班级:学号:姓名:第六章 键、花键、无键连接和销连接根据结构要求，选择 A型导向平键。根据轴径d =80mm，轮毂长度L 130mm，行程长L2 =60mm及导向平键的标准长度系列， 查表6-1知，b = 22mm, h = 14mm, L=180mm。校核:导向平键连接结构属于动连接，通常只需要进行耐磨性计算，校核其表面压力即可2000Tkid班级:学号:姓名:第六章 键、花键、无键连接和销连接