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第六章键、花键、无键联接和销联接 一、选择与填空题 6-1设计键联接时,键的截面尺寸通常根据_________按标准选择。 (1)所传递转矩的大小(2)所传递功率的大小(3)轮毂的长度(4)轴的直径 6-2普通平键联接的主要失效形式是_______________,导向平键联接的主要失效形式是__________。 6-3与平键联接相比,楔键联接的主要缺点是___________。 (1)键的斜面加工困难(2)键安装时易损坏(3)键楔紧后在轮毂中产生初应力 (4)轴和轴上零件对中性差 6-4矩形花键联接采用____________定心;渐开线花键联接采用_______________定心。 6-5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,下面第_____条不是型面联接的优点。 (1)对中性好(2)轮毂孔的应力集中小(3)装拆方便(4)切削加工方便 二、分析与思考题 6-6薄型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? 6-7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? 6-8采用两个平键(双键联接)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;这是为什么? 6-9与平键、楔键、半圆键相配的轴和轮毂上的键槽是如何加工的? 6-10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应力小,试说明其原因。 6-11花键联接的主要失效形式是什么?如何进行强度计算? 6-12在胀紧联接中,胀套串联使用时引入额定载荷系数ol是为了考虑什么因素的影响? 6-13销有哪几种类型?各用于何种场合?销联接有哪些失效形式? 6-14一般联接用销、定位用销及安全保护用销在设计计算上有何不同? 三、设计计算题 6-15图示牙嵌离合器的左右两半分别用键与轴1、2相联接,在空载下,通过操纵可使右半离合器沿导向平键在轴1上作轴向移动。该轴传递的转矩T=1200N·m,轴径d1=80mm,右半离合器的轮毂长度L1=130mm,行程l1=60mm,工作中有轻微冲击,离合器及轴的材料均为钢材。试选择右半离合器的导向平键尺寸,并校核其联接强度。 解:1.选择导向平键 选A型导向平键,查主教材表6-1得平键的截面尺寸b=22mm,h=14mm,取键长L=180mm<L1+l1。 2.强度校核 材料均为钢,工作时有轻微冲击,查主教材表6-2,取[σP]=110MPa。k=0.5h=0.5×14mm=7mm,l=L-b=180mm-22mm=158mm。 =27.1MPa<[σP] 故此键联接能满足强度要求。 注:解中有两处错误,请指出错处并说明原因。题6-15图 6-16图示减速器的低速轴与凸缘联轴器及圆柱齿轮之间分别采用键联接。已知轴传递的转矩T=1000N·m,齿轮的材料为锻钢,凸缘联轴器材料为HT200,工作时有轻微冲击,联接处轴及轮毂尺寸如图示。试选择键的类型和尺寸,并校核联接的强度。 题6-16图题6-17图 6-17图示的灰铸铁V带轮,安装在直径d=45mm的轴端,带轮基准直径dd=250mm,工作时的有效拉力Fe=1500N,有轻微振动,轮毂宽度L′=65mm。设采用钩头楔键联接,试选择该楔键的尺寸,并校核联接的强度。 6-18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[σP]=100MPa,试计算两种联接各允许传递的转矩。 6-19轴与轮毂采用两个Z2型胀套串联联接,轴的直径d=100mm,轴和轮毂的材料均为碳钢。该轴毂联接同时承受轴向力F0=100kN,转矩T=12kN·m,载荷平稳。试验算此联接是否可靠。 四、结构设计与分析题 6-20试指出下列图中的错误结构,并画出正确的结构图。 a)平键联接b)双楔键联接c)传递双向转矩的切向键联接 d)楔键联接e)半圆键联接f)圆锥销定位 题6-20图 6-21已知图示的轴伸长度为72mm,直径d=40mm,配合公差为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6-21图