機械設(shè)計習題卡06答案

1、第六章 鍵、花鍵、無鍵連接和銷連接、填空題1鍵連接的主要類型有 平鍵連接、半圓鍵連接、楔鍵連接、切向鍵連接。2普通平鍵按構(gòu)造分，有 圓頭（A型）、平頭（B型）及單圓頭（C型）三種。3平鍵連接的工作面是 兩側(cè)面，依靠 鍵同鍵槽側(cè)面的擠壓 來傳遞轉(zhuǎn)矩；楔鍵連接的 工作面是 鍵的上、下面 ，依靠 鍵的楔緊作用 來傳遞轉(zhuǎn)矩。4普通平鍵連接的主要失效形式是 工作面被壓潰，導向平鍵連接的主要失效形式是 工 作面的過渡磨損。5在設(shè)計中進行鍵的選擇時，鍵的截面尺寸根據(jù) 軸的直徑 而定，而鍵的長度則根據(jù) 輪 轂的長度而定。二、單項選擇題1 鍵連接的主要用途是使軸和輪轂之間 _C_。A. 沿軸向固定并傳遞軸向力

2、B 沿軸向可作相對滑動并具有導向作用C.沿周向固定并傳遞扭矩D.安裝與拆卸方便2 設(shè)計鍵連接時鍵的截面尺寸通常根據(jù)按標準選擇。A. 所傳遞轉(zhuǎn)矩的大小B 所傳遞功率的大小C 輪轂的長度D 軸的直徑3 在載荷性質(zhì)相同時，導向平鍵連接的許用壓力取得比普通平鍵連接的許用擠壓應力小，這是為了 _A_。A.減輕磨損B 減輕輪轂滑移時的阻力C 補償鍵磨損后強度的減弱D 增加導向的精度4. 設(shè)計鍵連接的幾項主要內(nèi)容是：a、按使用要求選擇鍵的適當類型；b、按輪轂長度選擇鍵的長度；C、按軸的直徑選擇鍵的剖面尺寸；d、對連接進行必要的強度校核。在 具體設(shè)計時，一般順序是：_C_ oA. bacdB. bcad C.

3、 acbdD. c d b a5平鍵連接能傳遞的最大扭矩為 T,現(xiàn)要傳遞的扭矩為1.5T，則應 D oA.把鍵長L增大到1.5倍B .把鍵寬b增大到1.5倍C.把鍵高h增大到1.5倍D .安裝一對平鍵6. 普通平鍵連接的承載能力一般取決于D oA.輪轂的擠壓強度B .鍵工作表面的擠壓強度C.軸工作面的擠壓強度D.上述三種零件中較弱材料的擠壓強度7. C型普通平鍵與軸連接，鍵的尺寸為b X h X L= 14X 9X 65,則鍵的工作長度為_A_A. 58mmB. 61mmC. 65mmD. 51mm8. 下面是幾種普通平鍵連接的剖視面，其中B 在結(jié)構(gòu)上正確。AB9. 楔鍵連接的主要缺點是_D_

4、A.鍵的斜面加工困難B.鍵安裝時易損壞C.鍵楔緊后在輪轂中產(chǎn)生初應力D.軸和軸上零件對中性差10 .半圓鍵和切向鍵的應用場合是_B_ oA.前者多用來傳遞較大扭矩，后者多用來傳遞較小扭矩B 前者多用來傳遞較小扭矩，后者多用來傳遞較大扭矩C 各種大小扭矩均可傳遞11 .常用來制造鍵的材料是 B oA.低碳鋼 B.中碳鋼 C.高碳鋼 D.合金鋼12. 軸的鍵槽通常是由_D_加工而得到的。A.插削 B.拉削 C.鉆及鉸 D.銑削13. 楔鍵和_B_，兩者的接觸面都具有1:100的斜度。A.軸上鍵槽的底面B.輪轂上鍵槽的底面C.鍵槽的側(cè)面14. 半圓鍵和切向鍵的應用場合是_B_ oA. 前者多用來傳遞

5、較大轉(zhuǎn)矩，后者多用來傳遞較小轉(zhuǎn)矩B. 前者多用來傳遞較小轉(zhuǎn)矩，后者多用來傳遞較大轉(zhuǎn)矩C. 兩者都用來傳遞較小轉(zhuǎn)矩D. 兩者都用來傳遞較大轉(zhuǎn)矩15. 花鍵連接與平鍵連接（采用多鍵時）相比較，_C_的觀點是錯誤的。A. 承載能力比較大B. 旋轉(zhuǎn)零件在軸上有良好的對中性和沿軸移動的導向性C. 對軸的削弱比較嚴重D. 可采用研磨加工來提高連接質(zhì)量和加工精度16. 花鍵連接的強度，主要取決于丄強度。A.齒根彎曲B.齒根剪力C.齒側(cè)擠壓D.齒側(cè)接觸17. 應用較廣的花鍵齒形是oA.矩形與三角形B.漸開線與三角形C.矩形與漸開線D.矩形、漸開線與三角形三、簡答題1. 根據(jù)用途不同，平鍵分為哪幾種類型？其中哪

6、些用于靜連接，哪些用于動連接？ 根據(jù)用途不同，平鍵分為普通平鍵、薄型平鍵、導向平鍵和滑鍵四種。其中普通平鍵和薄型平鍵用于靜連接，導向平鍵和滑鍵用于動連接。2. 薄型平鍵連接與普通平鍵連接相比， 在使用場合、結(jié)構(gòu)尺寸和承載能力上有何區(qū)別? 薄型平鍵與普通平鍵的主要區(qū)別是鍵的高度約為普通平鍵的60%-70%，也分為圓頭、平頭和單圓頭三種形式，但傳遞轉(zhuǎn)換的能力較低，常用于薄壁結(jié)構(gòu)、空心軸和一些徑向 尺寸受限制的場合。3. 普通平鍵的強度條件怎樣（用公式表示）？如何在進行普通平鍵連接強度計算時，強度條件不能滿足，可采用哪些措施?普通平鍵連接的強度條件為:2000Tkid班級:學號:姓名:第六章 鍵、花

7、鍵、無鍵連接和銷連接班級:學號:姓名:第六章 鍵、花鍵、無鍵連接和銷連接T :傳遞的轉(zhuǎn)矩；k :鍵與輪轂的接觸高度；l :鍵的工作長度；d :軸的直徑可采用的措施有：a.增大鍵和輪轂的長度,但鍵不宜過長，否則，載荷沿鍵長分布不均;班級:學號:姓名:第六章 鍵、花鍵、無鍵連接和銷連接班級:學號:姓名:第六章 鍵、花鍵、無鍵連接和銷連接b.用兩個鍵相隔180°布置；c.改用花鍵；d.更換鍵、軸或轂的材料4. 為什么采用兩個平鍵時，一般布置在沿周向相隔180的位置；采用兩個楔鍵時，相隔90 L120;而采用兩個半圓鍵時，卻布置在軸的同一母線上？班級:學號:姓名:第六章 鍵、花鍵、無鍵連接和

8、銷連接班級:學號:姓名:第六章 鍵、花鍵、無鍵連接和銷連接兩個平鍵沿周向相隔180布置，對軸的削弱均勻，并且兩鍵對軸的擠壓力平衡，對軸不班級:學號:姓名:第六章 鍵、花鍵、無鍵連接和銷連接產(chǎn)生附件彎矩，受力狀態(tài)較好。兩個楔鍵相隔90 L 120布置，若夾角過小，則對軸的局部削弱過大，若夾角過大，則兩 個楔鍵的總承載能力下降，若夾角為180，兩個楔鍵承載能力相當于一個楔鍵的承載能 力。兩個半圓鍵布置軸的同一母線上。半圓鍵對軸的削弱較大，兩個半圓鍵不能放在同一橫 截面上，只能放在同一母線上。5. 平鍵和楔鍵在結(jié)構(gòu)和使用性能上有何區(qū)別？為什么平鍵應用較廣？平鍵的工作面是兩側(cè)面，楔鍵的上、下面為工作面

9、；楔鍵的上表面和與它相配合的輪轂 鍵槽底面均有1:100的斜度，而平鍵無斜度。楔鍵連接的缺點是鍵楔緊后，軸和輪轂的 配合產(chǎn)生偏心和偏斜，因此楔鍵主要轂類零件的定心精度要求不高和低轉(zhuǎn)速的場合。平 鍵連接具有結(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便、對中性好優(yōu)點，因此應用較廣。6. 半圓鍵與普通平鍵連接相比，有什么優(yōu)缺點？它適用在什么場合？半圓鍵也是靠側(cè)面來傳遞轉(zhuǎn)矩，它工藝性好、裝配方便，尤其適用于錐形軸端與輪轂的 連接。缺點是軸上鍵槽較深，對軸的強度削弱較大，故一般只用輕載連接中。7為什么在軸的零件圖上，軸的鍵槽深度可以用 t表示，也可以用d -t標注？而在輪 轂的工作圖上，鍵槽深度t1必須用D t1來標注（d,D

10、軸的直徑）？軸上鍵槽深度（t或d -t）或轂上鍵槽深度D t1不受槽寬b的影響，測量精度及穩(wěn)定性較 好，故采用這種標注方法。8什么叫無鍵連接？它有何優(yōu)缺點？凡軸與轂的連接不用鍵或花鍵時，統(tǒng)稱為無鍵連接。無鍵連接主要有型面連接和脹緊連 接。型面連接：軸和轂孔通過非圓截面構(gòu)成連接。 型面連接裝拆方便，能保證良好的對中性； 連接面上沒有鍵槽及尖角，減少了應力集中，故可傳遞較大的轉(zhuǎn)矩。加工工藝比較復雜。 脹緊連接：在軸和轂孔之間裝入脹緊連接套而構(gòu)成的一種靜連接。脹緊連接定心性好， 裝拆方便，引起的應力集中小，承載能力高，并有安全保護作用。由于要在軸和轂孔間 安裝脹緊套，應用時會受到結(jié)構(gòu)尺寸的限制。9銷

11、有哪幾種？各用在何種場合？銷根據(jù)用途可分為定位銷、連接銷和安全銷三種。定位銷用來固定零件之間的相對位置， 它是組合加工和裝配時的重要輔助零件。連接銷可傳遞不大的載荷；安全裝置中過載剪 斷元件稱為安全銷。四、計算分析題1.圖示減速器的低速軸與凸緣聯(lián)軸器及圓柱齒輪之間分別用鍵連接。已知：軸傳遞的轉(zhuǎn)矩T二1000N m，齒輪材料為鍛鋼，若 0.5，許用安全系數(shù)S丄2。凸緣聯(lián)軸器 的材料為HT250,工作時有輕微沖擊，連接處軸及輪轂的尺寸如圖示。試選擇鍵的類型 和尺寸，并校核其連接強度。聯(lián)軸器處的鍵:根據(jù)結(jié)構(gòu)要求，選用A型普通平鍵。由軸徑d =70mm，選取b h = 20 12，根據(jù)輪轂寬度130m

12、m，選取鍵長L = 125mm。校核： 鍵的接觸高度k =0.5h =0.5 12=6mm; 鍵的工作長度I二L-b =125-20 =105mm2000T2000 0000二 p47.6MPap kld 6 105 70根據(jù)表6-2知，輕微沖擊下，HT250的許用擠壓應力 貯1 = 50MPa，所以匚卩”卜卩，故聯(lián)軸器處鍵合用。齒輪連接處的鍵：根據(jù)結(jié)構(gòu)要求，選用A型普通平鍵。由軸徑d =90mm，選取b h = 25 14，根據(jù)輪轂寬 度90mm，選取鍵長L =80mm。校核： 鍵的接觸高度k =0.5h =0.5 14 = 7mm;鍵的工作長度l =L-b =80 -25=55mm2000

13、Tkld2000 10007 55 90= 57.7MPa根據(jù)表6-2知，輕微沖擊下，鋼的許用擠壓應力；邛 “OOMPa，所以匚,故齒輪處鍵合用。2.圖示牙嵌離合器在左右兩半分別用鍵與軸I、U相聯(lián)接，在空載下，通過操縱可使右 半離合器沿導向鍵在軸U上作軸向移動。該軸傳遞的轉(zhuǎn)矩T= 1000N m，軸徑di =62 =80mm，右半離合器的輪轂長L= 130mm，工作中有輕微沖擊，離合器及軸均為鋼制。試選擇右半離合器的導向平鍵的尺寸，并校核該聯(lián)接的強度班級:學號:姓名:第六章 鍵、花鍵、無鍵連接和銷連接班級:學號:姓名:第六章 鍵、花鍵、無鍵連接和銷連接根據(jù)結(jié)構(gòu)要求，選擇 A型導向平鍵。根據(jù)軸徑d =80mm，輪轂長度L 130mm，行程長L2 =60mm及導向平鍵的標準長度系列， 查表6-1知，b = 22mm, h = 14mm, L=180mm。校核:導向平鍵連接結(jié)構(gòu)屬于動連接，通常只需要進行耐磨性計算，校核其表面壓力即可2000Tkid班級:學號:姓名:第六章 鍵、花鍵、無鍵連接和銷連接