2026年键联接考试题库及答案

2026年键联接考试题库及答案一、单项选择题（每题2分）1.普通平键联接工作时传递转矩，主要依靠键的（）作用A.抗拉B.抗压C.挤压和剪切D.弯曲和摩擦答案：C2.设计普通平键联接时，键的长度主要根据（）选择A.传递转矩大小B.轴的直径C.轮毂长度D.轴的材料答案：C3.在轴的中部开设键槽，采用盘铣刀加工时，对应的普通平键类型是（）A.圆头平键（A型）B.方头平键（B型）C.单圆头平键（C型）D.楔键答案：B4.楔键联接和普通平键联接相比，最主要的缺点是（）A.键的斜面加工困难B.安装不方便C.对中性不好D.不能承受轴向力答案：C5.能够实现轴上零件轴向固定，并且可以传递不大轴向力的键联接是（）A.普通平键B.半圆键C.楔键D.导向平键答案：C6.动联接的导向平键联接，主要失效形式是（）A.键侧面的挤压破坏B.键的剪切破坏C.工作面的磨损D.键的弯曲变形答案：C7.矩形花键联接的定心方式一般采用（）A.齿形定心B.大径定心C.小径定心D.轴心定心答案：C8.渐开线花键联接的特点不包括以下哪项（）A.对中性好，承载能力强B.齿根应力集中小，强度高C.可以实现自动定心D.采用小径定心，定心精度低答案：D9.当采用楔键联接强度不足布置两个楔键时，两个楔键的周向夹角一般为（）A.90°B.120°C.180°D.60°答案：B10.普通平键联接的许用挤压应力和以下哪个因素无关（）A.联接中零件的材料B.载荷性质C.工作条件D.轴的转速答案：D11.滑键适合的场合是（）A.轴向移动距离大的动联接B.轴向移动距离小的动联接C.对中性要求高的静联接D.传递大转矩的静联接答案：A12.C型普通平键适合的场合是（）A.轴的中间段的联接B.轴的端部联接C.对中性要求高的联接D.动联接答案：B13.普通平键联接装配时，普通平键的哪一个面是工作面（）A.顶面B.底面C.两侧面D.所有面答案：C14.以下哪种键联接不适合用于锥形轴端的联接（）A.半圆键B.普通平键C.楔键D.切向键答案：B15.普通平键静联接验算强度不够时，首先考虑的改进措施是（）A.改用更高级别的材料B.改用双键C.增加键长D.改用花键答案：C二、多项选择题（每题3分）1.普通平键按照端部形状分为哪几种（）A.A型圆头平键B.B型方头平键C.C型单圆头平键D.D型扁头平键答案：ABC2.键联接的主要用途有哪些（）A.实现轴和轴上零件的周向固定B.传递运动和转矩C.实现轴向固定，传递轴向力D.实现轴向滑动，构成动联接答案：ABCD3.以下属于动键联接的有哪些（）A.导向平键B.滑键C.半圆键D.普通平键答案：AB4.花键联接和普通单键联接相比，优点有哪些（）A.定心精度高，对中性好B.承载能力强C.轴和轮毂的强度削弱小D.导向性好，适合动联接答案：ABCD5.普通平键联接强度不足时，可以采用的改进方法有哪些（）A.增加键的数量，采用双键B.适当增加轮毂的长度，加大键长C.改用花键联接D.把圆头平键改成方头平键答案：ABC6.以下关于双键布置的说法正确的有（）A.普通平键双键采用180°周向布置B.楔键双键采用120°左右的周向布置C.半圆键双键可以布置在同一母线上D.双键布置时，强度计算时按1.5倍单键的承载能力计算答案：ABCD7.切向键的特点包括（）A.由一对楔键组成B.适合传递大转矩C.对中性差D.合理布置可双向传递转矩答案：ABCD8.半圆键的特点包括（）A.对轴的强度削弱大B.工艺性好，安装方便C.适合锥形轴端D.适合传递大转矩答案：ABC三、判断题（每题1分）1.普通平键联接中，键的顶面和轮毂键槽的底面是有间隙的。（）答案：√2.楔键联接中，键的侧面是工作面。（）答案：×3.导向平键是固定在轴上，轮毂可以沿着键轴向移动。（）答案：√4.半圆键可以在轴的键槽中摆动，适合锥形轴端和轮毂的联接。（）答案：√5.花键联接只能用于动联接，不能用于静联接。（）答案：×6.键的截面尺寸b×h是按照轴的直径从标准中选出来的。（）答案：√7.当单个键强度不足时，键越多强度越高，所以可以用三个以上的键来提高强度。（）答案：×8.切向键适合传递大转矩，对轴的对中性要求不高的场合。（）答案：√9.普通平键静联接的主要失效形式是键的断裂。（）答案：×10.矩形花键采用大径定心比小径定心精度高，所以现在大多用大径定心。（）答案：×四、简答题1.简述普通平键联接的工作原理和特点。答：普通平键是应用最广泛的键联接类型，工作时依靠键的两侧面与轴、轮毂键槽侧面的挤压作用传递转矩，键的顶面与轮毂键槽底面之间留有间隙，不参与工作。普通平键的特点包括：结构简单，加工方便，装拆便捷，不影响轴与轮毂的对心精度，对中性好，适合高速、精密传动以及承受变载荷、冲击载荷的场合；缺点是仅能实现周向固定，不能承受轴向力，无法独立完成轴上零件的轴向定位。2.比较动联接中导向平键和滑键的应用场合区别。答：导向平键的长度固定，键通过螺钉固定在轴的键槽中，轮毂可沿键做轴向移动，适合轴向移动距离不大的场合，比如变速箱中的滑移齿轮，一般适用于移动距离不超过200mm的场景；滑键是将键固定在轮毂的键槽中，工作时键随轮毂一起沿轴上的长键槽做轴向移动，当轴上零件需要的轴向移动距离较大时，采用滑键，因为如果移动距离过大，导向平键的长度会过大，加工难度高，刚性差，安装也不方便，此时用滑键可以避免长键的加工难题，适用于移动距离超过200mm的场合。3.为什么普通平键的截面尺寸按轴的直径选取，键长按轮毂长度选取？答：普通平键工作时，键受到的挤压力和剪切力都与轴的直径直接相关，轴的直径越大，一般传递的转矩也越大，需要的键的横截面尺寸也就越大，同时键的横截面尺寸和轴的直径形成了匹配的标准系列，因此按照轴的直径从国家标准中选取对应的键截面尺寸，既满足强度要求，也符合标准化生产要求，降低加工成本。而键的作用长度是工作面的有效长度，键过长会增加加工成本，还会导致键侧面受力不均匀，局部应力过大；键过短则会导致承载面积不足，强度不够，因此键的长度一般设计为比轮毂的长度短5~10mm，既保证工作面充分接触传递转矩，也避免键伸出轮毂影响零件装配，因此键长根据轮毂长度选取。4.花键联接相比普通单键联接有哪些优势，适用于什么场合？答：花键联接是由多个键齿均匀分布在轴和轮毂孔内组成的联接，相比普通单键联接，优势主要有：第一，齿数多，受力均匀分散，承载能力远大于单键；第二，花键齿槽浅，对轴和轮毂的强度削弱比普通单键小，应力集中小，轴的整体强度更高；第三，定心精度高，对中性好，导向性好，非常适合动联接中零件的轴向移动场景；第四，传动精度高，适合变载荷和冲击载荷工况。花键联接主要适用于定心精度要求高、载荷大、需要轴向滑动的场合，比如新能源汽车减速器的输出轴联接、汽车变速器的换挡机构、机床主轴传动、航空发动机的传动机构、工程机械的重载传动机构等，目前都大量采用花键联接。5.为什么矩形花键现在普遍采用小径定心？答：小径定心是指通过花键的小径表面作为定心表面，保证轴和孔的对中精度，相比传统的大径定心，小径定心有以下优势：第一，定心精度高，加工时轴的小径可以通过磨削获得很高的精度和表面质量，花键热处理后的变形可以通过磨削修正，适合精密传动的精度要求；第二，定心精度稳定，花键工作面磨损后，可以通过修磨小径恢复定心精度，使用寿命更长；第三，符合我国现行的矩形花键国家标准要求，标准化程度高，加工测量方便，因此得到了广泛应用。6.简述键联接选择的一般步骤。答：键联接的选择步骤主要分为五步：第一步，根据使用要求和工作条件选择键的类型，比如对中性要求高、载荷平稳的静联接选普通平键，需要轴上零件轴向移动选导向平键或滑键，大转矩对中性要求不高选楔键或切向键，锥形轴端联接选半圆键，定心精度高、载荷大选花键；第二步，根据轴的直径从国家标准中选取键的截面尺寸b×h；第三步，根据轮毂的长度选取键的公称长度，键长一般取比轮毂短5~10mm，同时符合标准长度系列；第四步，按照工作转矩校核键联接的强度；第五步，如果强度不足，采取对应改进措施，比如适当增加键长、采用双键布置、改用花键联接等。五、综合计算题1.已知减速器输出轴和铸铁齿轮轮毂采用A型普通平键联接，轴的直径d=80mm，齿轮轮毂长度为120mm，传递的额定转矩T=2.8×10⁶N·mm，载荷有轻微冲击，轴和键的材料为45钢，许用挤压应力[σp]=100MPa，齿轮材料为铸铁，许用挤压应力[σp]=80MPa，试校核该键联接的强度，如果强度不足给出改进方案。解：第一步，选取键的尺寸，根据轴径d=80mm查普通平键国家标准，得到键的截面尺寸b=22mm，h=14mm；根据轮毂长度120mm，选取键的公称长度l=110mm，A型键的工作长度l'=l-b=110-22=88mm。第二步，挤压强度计算公式为σp=2T/(d×k×l')≤[σp]，其中k为键与轮毂键槽的接触高度，k≈h/2=7mm。代入数值计算得σp=2×2.8×10⁶/(80×7×88)=5.6×10⁶/49280≈113.6MPa。联接的许用挤压应力取轴和齿轮中的较小值，即[σp]=80MPa，113.6MPa>80MPa，因此该键联接强度不足。改进方案：方案一：采用两个普通平键，沿周向180°布置，考虑双键受力不均匀，承载能力按1.5倍单键计算，计算得σp=113.6/1.5≈75.7MPa<80MPa，满足强度要求；方案二：将轮毂长度增加到160mm，选取键长l=150mm，工作长度l'=150-22=128mm，计算得σp=2×2.8×10⁶/(80×7×128)≈78.1MPa<80MPa，满足要求；方案三：改用