機械設計題庫05-鍵、花鍵、銷聯接

鍵、花鍵、銷聯接一選擇題(1)圖6-1所示零件1和2采用了B聯接。A.平鍵B.楔鍵C.切向鍵圖6-1(2)傳遞軸向力可用C聯接。A.普通平鍵B.半圓鍵C.楔鍵D.切向鍵(3)與平鍵聯接相比，楔鍵聯接的主要缺點是D。A.鍵的斜面加工困難B.楔緊后在輪轂中產生初應力C.鍵安裝時易損壞鍵D.軸和軸上零件對中性差(4)軸上鍵槽用盤銑刀加工的優(yōu)點是C，這種鍵槽應采用F鍵。A.裝配方便B.對中性好C.減小應力集中D.圓頭E.單圓頭F.方頭(5)型面曲線為擺線或等距曲線的型面聯接與平鍵聯接相比，以下中不是型面聯接的優(yōu)點是D。A.對中性好B.輪轂孔的應力集中小C.裝拆方便D.切削加工方便(6)當輪轂軸向移動距離較小時，可以采用C聯接。A.普通平鍵B.半圓鍵C.導向平鍵D.滑鍵(7)普通平鍵聯接的主要用途是使軸與輪轂之間C。A.沿軸向固定并傳遞軸向力B.沿軸向可作相對滑動并具有導向作用C.沿周向固定并傳遞轉矩D.安裝與拆卸方便(8)某變速齒輪需在軸上頻繁移動，擬采用矩形花鍵聯接，假設兩聯接外表硬度均大于50HRC，該聯接宜采用B定心方式。A.大徑B.小徑C.齒側D.任意(9)鍵的長度主要是根據B來選擇。A.傳遞轉矩的大小B.輪轂的長度C.軸的直徑(10)確定普通平鍵剖面尺寸的依據是B。A.軸的轉矩B.軸的直徑C.軸的材料(11)鑄鐵帶輪與軸用平鍵聯接，那么該鍵聯接的強度主要取決于A的擠壓強度。A.帶輪材料B.軸的材料C.鍵的材料(12)普通平鍵鍵寬為，鍵長為，其強度校核公式為，對于A型平鍵式中為B。A.B.–C.–/2(13)平鍵是(由A、B中選1)A，其剖面尺寸一般是根據(由C、D、E、F中選1)D按標準選取的。A.標準件B.非標準件C.傳遞轉矩大小D.軸的直徑E.輪轂長度F.軸的材料(14)在以下軸一級聯接中，定心精度最高的是A。A.平鍵聯接B.半圓鍵聯接C.楔鍵聯接D.花鍵聯接(15)半圓鍵聯接當采用雙鍵時兩鍵應D布置。A.在周向相隔90B.在周向相隔120C.在周向相隔180D.在軸向沿同一直線(16)對于采用常見的組合和按標準選取尺寸的平鍵靜聯接，主要失效形式是A，動聯接的主要失效形式那么是B。A.工作面的壓潰B.工作面過度磨損C.鍵被剪斷D.鍵被彎斷(17)一般情況下平鍵聯接的對中性精度B花鍵聯接。A.相同于B.低于C.高于D.可能高于、低于或相同于(18)設平鍵聯接原來傳遞的最大轉矩為，現欲增為，那么應A。A.安裝一對平鍵(19)設計鍵聯接的幾項主要內容是：1)按輪轂長度選擇鍵長度；2)按使用要求選擇鍵的類型；3)按軸的直徑查標準選擇鍵的剖面尺寸；4)對鍵進行必要的強度校核。具體設計時一般順序是B。A.2→1→3→4B.2→3→1→4C.1→3→2→4D.3→4→2→1(20)為了楔鍵裝拆的方便，在B上制出D的斜度。A.軸上鍵槽的底面B.輪轂上鍵槽的底面C.鍵的側面D.1：100E.1：50F(21)半圓鍵聯接的主要優(yōu)點是B，其鍵槽多采用D加工。A.鍵對軸的削弱較小B.工藝性好、鍵槽加工方便C.指狀銑刀(指形銑刀)D.圓盤銑刀(22)矩形花鍵聯接常采用的定心方式是C。A.按大徑定心B.按側面(齒寬)定心C.按小徑定心D.按大徑和小徑共同定心(23)兩級圓柱齒輪減速器的中間軸上有兩個轉矩方向相反的齒輪，這兩個齒輪宜裝在A。A.同一母線上的兩個鍵上B.同一個鍵上C.周向間隔180的兩個鍵上D.周向間隔120的兩個鍵上(24)1)機床刀架手輪輪轂與絲杠軸端之間宜用C；2)錐軸伸與小帶輪聯接宜選用C；3)間歇工作的滑移齒輪與軸聯接宜選用B；4)汽車的高速、中載傳動軸宜選用A。A.漸開線花鍵聯接B.導向鍵聯接C.半圓鍵聯接D.鉤頭楔鍵聯接(25)由相同的材料組合，相同軸徑，相同的轂長和工作條件下，以下的鍵或花鍵聯接能傳遞轉矩最小的是E。A.A型平鍵B.30壓力角漸開線花鍵C.B型平鍵D.矩形花鍵E.45壓力角漸開線花鍵(26)C鍵適用于定心精度要求不高、載荷較大的軸轂靜連接。A.平鍵B.花鍵C.切向鍵D.半圓鍵(27)B鍵適用于定心精度要求高、載荷大的軸轂靜連接或動連接。A.平鍵B.花鍵C.切向鍵D.半圓鍵(28)普通平鍵剖面尺寸根據B來選擇。A.傳遞力矩的大小B.軸的直徑C.鍵的材料D.輪轂的長度(29)B鍵對軸削弱最大。A.平鍵B.半圓鍵C.楔鍵D.花鍵(30)當正常工作時，軸與輪轂之間有較長距離的相對移動，這時以采用C連接為宜。A.普通平鍵B.半圓平鍵C.滑鍵D.切向鍵(31)楔鍵和切向鍵通常不宜用于B的連接。A.傳遞較大轉矩B.要求準確對中C.要求軸向固定D.要求軸向滑動(32)D鍵對軸削弱最小。A.平鍵B.半圓鍵C.楔鍵D.花鍵(33)推薦用的普通平鍵連接強度校核的內容主要是A。A.校核鍵側面的擠壓強度B.校核鍵的剪切強度C.A、B兩者均需校核D.校核磨損(34)平鍵B2080GB/T1096－2003中，2080是表示C。A.鍵寬軸徑B.鍵高軸徑C.鍵寬鍵長D.鍵寬鍵高(35)D不能列入過盈配合連接的優(yōu)點。A.結構簡單B.工作可靠C.能傳遞很大的轉矩和軸向力D.裝配很方便(36)在漸開線花鍵中，連接是靠D。A.齒側定心B.內徑定心C.外徑定心D.齒形定心(37)矩形花鍵采用B定心方式。A.大徑B.小徑C.齒寬(38)采用兩個平鍵時，一般設在相隔C；采用兩切向鍵時，兩鍵應相隔B。A.0°B.120°C.180°(39)楔鍵聯接可以實現軸與輪轂的C。A.軸向固定B.周向固定C.同時做軸向和周向固定(40)標準平鍵的承載能力通常取決于C。A.鍵的剪切強度B.鍵的彎曲強度C.鍵聯接工作外表擠壓強度D.輪轂的擠壓強度(41)花鍵聯接的強度取決于C強度。A.齒根彎曲B.齒根剪切C.齒側擠壓D.齒側接觸(42)一齒輪與直徑的軸段采用平鍵相聯接，平鍵的標記為：鍵20×80GB1096-79，齒輪分度圓直徑，圓周力，那么鍵聯接產生的擠壓應力為C(見圖6-2)。A.31.75B.36.44C.39.68D.圖6-2二填空題(1)平鍵分為普通平鍵、導向平鍵和滑鍵3種。(2)普通平鍵用于靜聯接，導鍵和滑鍵用于動聯接。(3)考慮輪轂與軸之間是否有相對運動，半圓鍵用于靜聯接，楔鍵用于靜聯接。(4)花鍵聯接按齒形不同可分為矩形和漸開線兩種。(5)一般情況下平鍵用于靜聯接其失效是工作面壓潰、磨損或擠壓，用于動聯接那么失效是工作面磨損或壓潰、過度磨損。(6)一組切向鍵能傳遞單方向軸向力。(7)雙向工作的軸應選用兩組切向鍵(每組由兩個斜鍵組成)。(8)楔鍵聯接當采用雙鍵時，兩鍵應在周向相隔90°~120°或90°~135°布置。(9)普通平鍵聯接當采用雙鍵時兩鍵在周向應相隔180°(度)布置；用雙楔鍵聯接時兩鍵在周向應相隔90°~120°布置；半圓鍵聯接采用雙鍵時那么布置在同一母線上。(10)錐形薄壁零件的軸轂靜聯接宜選用45°漸開線形花鍵。(11)切向鍵傳遞雙向轉矩時應安裝兩對反向的，且相隔90°~120°布置的切向鍵。(12)C型平鍵的端部形狀是一端〔半〕圓頭、一端方頭，適用于軸端處使用。(13)普通平鍵標記鍵16100GB/T1096－2003中，16代表鍵寬，100代表公稱長度。它常用作軸轂連接的周向固定。(14)一軸頸截面上布置了兩個普通平鍵，傳遞扭矩為=150m，在進行強度驗算時，假設仍按一個平鍵來計算，那么只需將傳遞的扭矩改為100m即可。(15)在平鍵連接中，靜連接應驗算擠壓強度；動連接應驗算耐磨性強度。(16)楔鍵連接，既可傳遞扭矩，又可承受單向軸向載荷，但容易破壞軸與輪轂的對中性。(17)半圓鍵的側面為工作面，當需要用兩個半圓鍵時，一般布置在軸的同一條母線上。(18)普通平鍵有圓頭、方頭和單圓頭三種，其中單圓頭鍵用于軸的端部。(19)銷釘連接的主要用途是固定零件之間的相對位置。(20)銷按形狀可分為圓柱銷和圓錐銷兩種，在屢次裝拆的地方常選用圓錐銷。(21)切向鍵連接必須成對使用，只能傳遞單方向圓周力。(22)過盈連接是利用輪轂與軸之間存在過盈量靠摩擦傳遞載荷的一種連接。(23)過盈連接同軸性好，對軸的削弱少，耐沖擊的性能好，對配合面加工度要求高。(24)選擇普通平鍵時，鍵的截面尺寸()是根據軸徑查標準來確定；普通平鍵的工作面是鍵兩側面。(25)平鍵聯接中，鍵兩側面是工作面；楔形鍵聯接中，上下兩外表是工作面；平鍵聯接中，導向平衡、滑鍵用于動聯接。(26)在平鍵聯接中，靜聯接應驗算擠壓強度；動聯接應驗算耐磨強度。三判斷題(1)普通平鍵的定心精度高于花鍵的定心精度。(F)(2)切向鍵是由兩個斜度為1：100的單邊傾斜楔鍵組成的。(T)(3)45漸開線花鍵應用于薄壁零件的軸轂聯接。(T)(4)導鍵的失效形式主要是剪斷。(F)(5)滑鍵的主要失效形式不是磨損而是鍵槽側面的壓潰。(F)(6)在一軸上開有雙平鍵鍵槽(成180°布置)，如此軸的直徑等于一花鍵軸的外徑(大徑)，那么后者對軸的削弱比擬嚴重。(F)(7)楔鍵因具有斜度所以能傳遞雙向軸向力。(F)(8)楔鍵聯接不可以用于高速轉動零件的聯接。(T)(9)切向鍵適用于高速輕載的軸轂聯接。(F)(10)平鍵聯接中軸槽與鍵的配合分為松的和緊的，對于前者因工作面壓強小，所以承載能力在相同條件下就大一些。(F)(11)45°漸開線花鍵只按齒側定心。(T)(12)斜鍵因帶有斜度打入鍵槽的軸轂間有摩擦力，因此它只是靠軸與孔之間的摩擦傳轉遞矩的。(F)(13)傳遞雙向轉矩時應選用兩個對稱布置的切向鍵(即兩鍵在軸上位置相隔180°)。(F)(14)雖然平鍵側面分別置于軸槽和轂槽中，但因鍵的高度小于寬度且鍵不傾斜，所以鍵側面上壓力分布很均勻，計算所用的公式不屬于條件性計算式。(F)(15)普通平鍵是標準件。(T)(16)花鍵連接的承載能力應按其齒側面的擠壓強度計算?！睺〕(17)標準平鍵連接的承載能力，通常取決于鍵的剪切能力?！睩〕(18)普通平鍵的設計中，假設采用一個平鍵時，強度不夠，就應該采用兩個按180中對稱布置的平鍵?！睺〕(19)一個平鍵連接能傳遞的最大轉矩為，那么安裝一對平鍵能傳遞的轉矩為。〔F〕(20)楔鍵在安裝時要楔緊，故定心性能好?！睩〕(21)漸開線花鍵的鍵齒是漸開線齒形，靠內外齒的嚙合傳動進行工作。〔F〕(22)平鍵是利用鍵的側面來傳遞載荷的，定心性能較楔鍵好?！睺〕(23)同一鍵連接采用兩個楔鍵時，應120°布置?！睺〕(24)導向平鍵是利用鍵的上面與輪轂之間的動配合關系進行導向的?！睩〕(25)銷連接只能用于固定連接件間的相對位置，不能用來傳遞載荷?！睩〕(26)平鍵的剖面尺寸是按軸的直徑選擇的，如強度校核發(fā)現不行，那么應加大軸的直徑以便加大鍵的剖面尺寸。〔F〕(27)平鍵的剖面尺寸是根據剪切和擠壓強度來設計的。〔F〕(28)普通平鍵的長度是根據軸的工作轉矩來設計的。〔F〕(29)花鍵連接具有受力不均勻、對軸與轂的強度削弱大、對中性與導向性好的特點。〔F〕(30)型面連接是靠非圓柱外表的軸與轂的配合傳遞動力；過盈配合連接是靠軸轂裝配時的過盈量產生的壓力所引起的摩擦力矩來傳遞動力?！睺〕(31)普通平鍵可以分為圓頭(A)型、方頭(B型)、單圓頭(C型)，其中A、C型可以承受軸向力，B型不能承受軸向力。(F)(32)普通平鍵的設計中，假設采用一個平鍵時，強度不夠，就應該采用兩個按180°對稱布置的平鍵。(T)四設計計算題(1)圖6-3所示減速器的低速軸與凸緣聯軸器及圓柱齒輪之間分別采用鍵聯接。軸傳遞的轉矩，齒輪的材料為鍛鋼，凸緣聯軸器材料為HT200，工作時有輕微沖擊，聯接處軸及輪轂尺寸如圖示。試選擇鍵的類型和尺寸，并校核聯接的強度。圖6-3解：(1)左鍵：鍵右鍵：鍵(2)有一公稱尺寸，為的45鋼矩形花鍵，齒長，經調質處理，使用和制造條件中等，能否用來傳遞的轉矩?解：，能。(3)試校核A型普通平鍵聯接鑄鐵輪轂的擠壓強度。鍵寬，鍵高，鍵(轂)長，傳遞轉矩，軸徑，鑄鐵輪轂的許用擠壓應力。解：如答圖1所示。答圖11)鍵的工作長度(接觸長度)(或記為)，對于A型平鍵2)能傳遞的最大轉矩3)結論：該A型平鍵聯接不平安。式中為楔鍵的寬度和工作長度。附2.平鍵、楔鍵的鍵槽剖面尺寸〔mm〕如下：軸徑鍵寬鍵高>65~752012>75~852214鍵的長度系列為：…，90，100，110，125，…。(4)圖6-4所示轉軸上直齒圓柱齒輪采用平鍵聯接。傳遞功率=5.5kW，轉速=200r／min，聯接處軸及輪轂尺寸如下圖，工作時有輕微振動，齒輪用鍛鋼制造并經熱處理。試確定鍵聯接的尺寸，并校核其聯接強度。附：取平鍵=1610，其長度系列(mm)…56，63，70，80…圖6-4解：平鍵〔A型〕參見題圖，取鍵的工作長度≤，平安。(5)如上圖所示轉軸上錐齒輪采用半圓鍵聯接。傳遞功率=5.5kW，轉速=200r／min，聯接處軸及輪轂尺寸如下圖，工作時有輕微振動，齒輪用鍛鋼制造并經熱處理。試確定鍵聯接的尺寸，并校核其聯接強度。提示：半圓鍵強度計算公式為：及上式中：表示軸傳遞的轉矩，單位為N；表示半圓鍵與輪轂接觸高度；表示軸徑，單位為mm；表示許用擠壓應力，對減速箱中的鍵經熱處理后工作于中等使用情況時，＝〔130~180〕；表示半圓鍵的寬度，單位為mm；表示半圓鍵的長度，單位為mm；表示許用切應力，取90MPa。附：取半圓鍵1013，其名義長度=，=3mm。解：〔a〕按鍵的剪切強度≤對于錐軸上的半圓鍵仍取作為鍵的工作長度，即,平安?！瞓〕按鍵的擠壓強度，尚平安。(6)圖6-5所示剛性凸緣聯軸器允許傳遞最大轉矩，載荷穩(wěn)定，聯軸器的材料為HT200。試選擇平鍵，并校核強度。假設強度缺乏時，應采取哪此措施?圖6-5解：①確定平鍵的類型及尺寸。依據題意及軸頸=55mm，采用普通平鍵，其剖面尺寸=16mm，=10mm。參照轂長=100mm及鍵的長度系列，取鍵長=90mm為宜。其規(guī)定標記為：鍵1690GB/T1096－2003。②擠壓強度校核計算。鍵接觸長度>所以鍵的強度不合格，輪轂槽與鍵的側面有壓潰的危險。為了提高擠壓強度，可使用花鍵連接。(7)在一直徑的軸端，安裝一鋼制直齒圓柱齒輪(如圖6-6所示)，輪轂寬度，工作時有輕微沖擊，試確定平鍵的尺寸，并計算其傳遞的最大轉矩。圖6-6解：1〕查GBl096—79，按，選用平鍵剖面為；2〕選鍵長(標準系列)；3〕采用雙圓頭鍵，其工作長度；4〕根據下表知。鍵聯接的許用擠壓力、許用應力許用擠壓應力、許用壓力聯接工作方式鍵或轂、軸的材料載荷性質靜聯接輕微沖擊沖擊靜聯接鋼120～150100～12060～90鑄鐵70～8050～6030～45動聯接鋼5040305〕按式得：(8)如圖6-7所示為變速箱中的雙聯滑移齒輪，傳遞的功率，轉速=250r/min。齒輪在空載下移動，工作情況良好。軸與轂的鍵齒面硬度為HRC30。試選擇花鍵類型、尺寸，并校核連接的強度。圖6-7解：1〕查機械設計手冊，按，選用矩形花鍵，小徑定心：2〕算平均直徑3〕齒側工作高度4〕計算扭矩5〕查動聯接許用壓力，按空載移動，工況良好，HRC=30如下表得：。許用擠壓應力、許用壓力聯接工作方式使用和制造情況齒面未經熱處理齒面經熱處理靜聯接不良中等良好35～5060～100