班 级成绩姓 名任课教师学 号批改日期第六章键、花键、无键联接和销联接一、选择题6—1普通平键联接的主要用途是使轴与轮毂之间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 、沿周向固定并传递周向力D 、安装与拆卸方便6—2设计键联接时，键的截面尺寸b ×h 通常根据D 按标准选择；键的长度通常根据C 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6—3当键联接强度不足时可采用双键。

使用两个平键时要求两键C 布置；使用两个半圆键时要求两键 A 布置；使用两个楔键时要求两键B 布置；A 、在同一直线上B 、相隔90°～120°C 、相隔180°D 、相隔120°～130°6—4普通平键的承载能力通常取决于C 。

A 、键的剪切强度B 、键的弯曲强度C 、键联接工作表面挤压强度D 、轮毂的挤压强度6—5当轴作单向回转时，平键的工作面在D ，楔键的工作面在键的A 。

A 、上、下两面B 、上表面或下表面C 、一侧面D 、两侧面6—6能构成紧联接的两种键是C 。

A 、楔键和半圆键B 、半圆键和切向键C 、楔键和切向键6—7一般采用B 加工B 型普通平键的键槽。

A 、指状铣刀B 、盘形铣刀C 、插刀6—8平键联接能传递的最大转矩T ，现要传递的转矩为1.5T 时，则应A 。

A 、安装一对平键B 、键宽b 增大到 1.5倍C 、键长L 增大到 1.5倍6—9花键联接的主要缺点是B 。

A 、应力集中B 、成本高C 、对中性及导向性差6—10型面曲线为摆线或等距曲线的型面联接与平键联接相比较，D 不是型面联接的优点。

A 、对中性好B 、轮毂孔的应力集中小C 、装拆方便D 、切削加工方便二、填空题6—11按用途平键分为普通平键、薄型平键、导向平键、滑键；其中普通平键、薄型平键用于静联接，导向平键、滑键用于动联接。

6—12平键标记：键B20×80GB/T1096—1979中，B 表示B 型(方头)键，20×80表示键宽20mm,键长（公称长度）80mm 。

6—13普通平键联接的主要失效形式是工作面压溃，导向平键联接的主要失效形式是工作面的过度磨损。

6—14普通平键联接中，工作面是两侧面，依靠键与键槽侧面的挤压传递转矩，键的上表面和轮毂上键槽的底面之间应有间隙；楔键联接中，工作面是上下两面，依靠键的楔紧作用（摩擦力）传递转矩。

6—15普通平键联接不能承受轴向力。

6—16切向键联接中，单向传动采用一个切向键；双向传动采用两个切向键，在圆周上相隔120°～130°分布。

6—17矩形花键联接采用小径定心；渐开线花键联接采用齿形定心。

6—18花键联接中，小径定心比侧面定心精度高。

三、分析与思考题6—19薄形平键联接与普通平键联接相比，在使用场合、结构尺寸和承载能力上有何区别？答：薄形平键与普通平键的主要区别是，高度为普通平键的60％～70％，传递转矩的能力较低，班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期常用于薄壁结构、空心轴及一些径向尺寸受限制的场合。

6—20按构造分普通平键有A 、B 、C 三种型式，他们的使用特点各是什么？与之相配的轴槽是如何加工的？其工作长度和公称长度之间各有什么关系？答：A 型：轴槽由指状铣刀铣出，圆头键在键槽中固定牢固，键槽应力集中较大，圆头部两侧面不工作，工作长度与公称长度之间的关系：l=L －b 。

B 型：轴槽由盘状铣刀铣出，方头键在键槽中常用螺钉紧固，键槽应力集中较小，工作长度：l=L 。

C 型：轴槽由指状铣刀铣出，一头圆一头方用于轴端与毂类零件联接，安装方便。

工作长度：l=L －b/2。

6—21半圆键联接与普通平键联接相比，有什么优缺点？它适用于什么场合？答：轴槽用尺寸与半圆键相同的半圆键槽铣刀铣出，键在槽中能绕几何中心摆动以适应轮毂中键槽的斜度。

优点：工艺性较好，装配方便，尤其适用于锥形轴端与轮毂的联接。

缺点：轴槽较深，对轴的强度削弱较大。

一般只用于轻载静联接中。

6—22为什么采用两个平键时，通常在轴的圆周上相隔180°位置布置；采用两个楔键时，常相隔90°～120°；而采用两个半圆键时，则布置在轴的同一母线上？答：两平键相隔180°布置，对轴的削弱均匀，并且两键的挤压力对轴平衡，对轴不产生附加弯矩，受力状态好。

两楔键相隔90°～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。

当夹角为180°时，两个楔键的承载能力大体上只相当于一个楔键的承载能力。

因此，两个楔键间的夹角既不能过大，也不能过小。

两个半圆键布置在轴的同一母线上，半圆键在轴上的键槽较深，对轴的削弱较大，不宜将两个半圆键布置在轴的同一横截面上。

6—23在材料和载荷性质相同的情况下，动联接的许用压力比静联接的许用挤压力小，试说明原因。

答：因为动联接的失效形式为过度磨损，而磨损的速度快慢主要与压力有关。

压力的大小首先应满足静强度条件，即小于许用挤压应力，然后，为了使动联接具有一定的使用寿命，特意将许用压力值定得较低。

若动联接的相对滑动表面经过淬火处理，其耐磨性得到很大的提高，可相应地提高其许用压力值。

6—24花键联接的主要失效形式是什么？如何进行强度计算？答：静联接——工作面被压溃，按工作面上的挤压应力进行强度计算，动联接——工作面过度磨损，按工作面上的压力条件性地进行强度计算，6—25销有哪几种类型？各用于何种场合？销联接有哪些失效形式？答：定位销：用于固定零件的相互位置，是组合加工和装配时的重要辅助零件。

联接销：传递不大的载荷。

失效形式为剪断和压溃。

安全销：作安全装置中的过载剪断元件。

6—26一般联接用销、定位用销及安全保护用销在设计计算上有何不同？答：联接销：根据联接的结构特点按经验或规范确定，必要时再按剪切和挤压强度条件校核计算。

定位销：通常不受或只受很小的载荷，故不作强度校核计算，其直径按结构确定，数目一般不少于两个。

安全销：直径应按过载时被剪断的条件确定。

p m 3p102zhld T pzhld T pm3102班 级成绩姓 名任课教师学 号批改日期四、计算分析题6—27图示减速器的低速轴与凸缘联轴器及圆柱齿轮之间采用键连接。

已知轴传递的转矩T=1000N ·m ，齿轮的材料为锻钢，凸缘联轴器的材料为HT200，工作时有轻微冲击，联接处轴及轮毂尺寸如图所示。

试选择键的类型和尺寸，并校核联接的强度。

解：1、联轴器处①键的类型和尺寸选A （或C ）型普通平键，根据轴径d=70mm ，查表6—1得键的截面尺寸为：b=20 mm ，h=12 mm, 根据轮毂的长度130mm ，取键长L=110 mm ，键的标记：键20×110GB/T1096—1979 （键C20×110GB/T1096—1979）②校核联接强度联轴器的材料为铸铁，查表6—2，取PMP a,k=0.5h=6mm ，l=L －b=90mm （或l=L －b/2=100mm ）满足强度条件2、齿轮处①键的类型和尺寸选A 型平键，根据轴径d=90mm ，查表6—1得键的截面尺寸为：b=25mm ，h=14 mm,根据轮毂的宽度90mm ，取键长L=80 mm ，键的标记：键25×80GB/T1096—1979 ②校核联接强度齿轮和轴的材料均为钢，查表6—2，取P MPa, k=0.5h=7mm ，l=L －25=55mm6—28轴与轮毂分别采用B 型普通平键联接和中系列矩形花键联接。

已知轴的直径（花键的大径）d=102mm ，轮毂宽度L=150mm ，轴和轮毂的材料均为碳钢，取许用挤压应力[p ]=100MP a ，试计算两种联接各允许传递的转矩。

解：1、B 型普通平键联接①键的尺寸B 型普通平键联接，根据轴径d=102mm ，查表6—1得键的截面尺寸为：b=28mm ，h=16 mm,根据轮毂的宽度150mm ，取键长L=125 mm ，键的标记：键B28×125GB/T1096—79 ②联接允许传递的转矩2、花键联接①键的尺寸查手册，中系列矩形花键的尺寸为：z ×d ×D ×Ｂ=10×92×102×14 , C=0.6 mm, =0.75, l=150mm ，d m =(D+d )/2=(102+92) /2=97mm , h=(D －d)/2－2C =(102－92) /2－2×0.6 =3.8mm②联接允许传递的转矩题6—27图1309070pa pσMP .kldT σ915270906101000210233pa pσMP kldT σ725790557101000210233.满足强度条件mN σkld Tp 5100102100102125810233Nm (10)2σψzhld T3pm 75207331021009715083107503机械设计作业集班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期五、结构设计与分析题6—29试指出下列途中的错误结构，并画出正确的结构图（在原图上改正）。

6—30已知图示的轴伸长度为72mm ，直径d=40mm 配合共查为H7/k6，采用A 型普通平键联接。

试确定图中各结构尺寸、尺寸公差、表面粗糙度和形位公差（一般键联接）。

(a) 轴伸(b) 毂孔题6—30图563721.60.020.026.32035.200343..0180002040..0043012.021012.3.23.26.30250040.1.6题6—29图（a ）平键联接（b ）双楔键联接（c ）传递双向转矩的切向键联接（e ）半圆键联接（f ）圆锥销定位（d ）楔键联接L。