机械设计习题卡06答案

第六章 键、花键、无键连接和销连接一、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 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 D 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 。Abacd Bbcad Cacbd Dcdba5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 。A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 。A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7C型普通平键与轴连接，键的尺寸为bhL14965，则键的工作长度为 A 。A58mm B61mm C65mm D51mm8下面是几种普通平键连接的剖视面，其中 B 在结构上正确。9楔键连接的主要缺点是 D 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 。A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 。A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 。A. 前者多用来传递较大转矩，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 C 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 C 。A. 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： ：传递的转矩；：键与轮毂的接触高度；：键的工作长度；：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；b. 用两个键相隔1800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的位置；采用两个楔键时，相隔 ；而采用两个半圆键时，却布置在轴的同一母线上？两个平键沿周向相隔布置，对轴的削弱均匀，并且两键对轴的挤压力平衡，对轴不产生附件弯矩，受力状态较好。两个楔键相隔布置，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，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；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表示，也可以用 标注？而在轮毂的工作图上，键槽深度必须用来标注(轴的直径)？轴上键槽深度(或)或毂上键槽深度不受槽宽的影响，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T1000Nm，齿轮材料为锻钢，若，许用安全系数。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，选取，根据轮毂宽度，选取键长。校核：根据表6-2知，轻微冲击下，HT250的许用挤压应力，所以，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，选取，根据轮毂宽度，选取键长。校核： 根据表6-2知，轻微冲击下，钢的许用挤压应力，所以，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、相联接，在空载下，通过操纵可使右半离合器沿导向键在轴上作轴向移动。该轴传递的转矩T1000Nm，轴径，右半离合器的轮毂长L130mm，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。 根据结构要求，选择A型导向平键。根据轴径，轮毂长度，行程长及导向平键的标准长度系列，查表6-1知，。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。式中，转矩，接触高度，轴径，键的工作长度。所以。对于动连接，钢的许用压力，所以，故该键合用。班级： 学号： 姓名：