平键的选择和计算资料

《汽车机械基础》课程标准教育层次：高职层次、学制三年课程代码：课程教学时数：68学分数：4.5制订或修订执笔人：侯子平完成日期：2014年02月审核人：审核日期：年月第（2 ）次修订签发人：签发日期：年月有效期至：年月《汽车机械基础》课程标准1.课程性质与设计思路1.1课程的性质《汽车机械基础》是汽车工程各专业的一门必修专业基础课，在专业学习中起到承上启下的作用，是学生由偏重理论学习向结合工程实践学习的过渡和转折点。

通过本课程的学习，培养学生对汽车常用材料、常见机构和常用零件等的认知能力、应用能力，掌握机械加工的基本方法，培养学生分析和解决问题能力及创新能力，使学生建立较强的工程意识，并逐步养成严谨的工作作风。

先导课程：机械制图、高中阶段课程并行课程：电工电子技术、汽车构造后续课程：各专业课1.2设计思路本课程设置依据是汽车后市场类各专业典型工作岗位的工作任务对职业能力和知识的要求。

专业典型工作岗位有各类汽车维修类技术员、营销员、汽车零部件管理与销售从业人员、汽车保险从业人员、二手车评估师等各类技术人员。

这些岗位的工作任务要求学生掌握汽车中常见零件的种类及其材料、标准和技术性能要求，掌握汽车中常见机构的种类和工作原理，掌握汽车常用维修和测量工具的使用和工作原理。

本课程改革了传统的课程体系和内容，贴近工作实际，贯彻先进的教学理念，以服务于汽车后市场为主线、相关知识为支撑，落实“管用、够用、适用”的教学指导思想，以汽车维修所需机械知识为切入点，提高学习兴趣。

其总体设计思路是，打破以学科知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为以汽车后市场各工作岗位所需知识为中心组织课程内容，并引导学生在学完机械学各部分知识的过程中学会将一般机械学知识和汽车机械知识的融合，同时构建相关理论知识，发展职业能力。

机械零件的相关知识、常用机构的相关知识、常见液压系统的相关知识是学生通过本课程的学习后所获得的主要核心知识，且以此为基础并参照汽车后市场所需知识，确定了课程在知识、技能、素质上的教学目标，教学目标体现了对学生能力的培养。

平键许用挤压应力下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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一、判断题总论1. 构件是机器的最小制造单元。

【×】2. 机器的最小制造单元是零件。

【√】3. 当零件的出现塑性变形时，应按刚度准则计算。

【×】4. 零件的表面破坏主要是腐蚀、磨损和接触疲劳。

【√】5. 调质钢的回火温度越高，其硬度和强度将越低，塑性越好。

【√】6. 机器的设计阶段是决定机器质量好坏的关键。

【√】7. 疲劳破坏是引起大部分机械零件失效的主要原因。

【√】8. 随着工作时间的延长，零件的可靠度总是不变。

【×】9. 在给定生产条件下，便于制造的零件就是工艺性好的零件。

【√】10. 机械设计是应用新的原理、新的概念创造新的机器或已有的机器重新设计或改造。

【√】11. 零件的强度是指零件抵抗破坏的能力。

【√】12. 零件的工作能力是指零件抵抗失效的能力。

【√】摩擦、磨损和润滑1. 零件的跑合磨损对零件的工作性能是极为不利的。

【×】2. 表征润滑脂粘稠度的性能指标是其运动粘度。

【×】3. 造成零件疲劳磨损的主要原因是零件中产生的接触应力。

【√】4. 零件的耐磨性是指零件抵抗磨损的能力。

【√】5. 两个表面间形成了流体润滑时它们不直接接触。

【√】6. 机械化学磨损是指由机械作用及材料与环境的化学作用或电化学作用共同引起的磨损。

【√】7. 两个相对运动表明形成了流体动压润滑状态后，两表面间的产生了压力流和剪力流。

【√】机械强度1. 降低表面粗糙度对于提高零件的疲劳强度具有重要意义。

【√】2. 提高零件疲劳强度的首要方法的降低应力集中。

【√】3. 根据Miner假说，若材料上的应力超过了其持久疲劳极限，则每一次应力循环都将等量的对材料造成一定损伤。

【√】4. 理论上讲，静载荷只会引起静应力，变载荷只引起变应力。

【×】螺纹联接、键联接1. 在螺栓联接中，加上弹性垫圈或弹性元件可提高螺栓的疲劳强度。

【×】2. 承受横向载荷的紧螺栓联接中，螺栓必受到工作剪力。

绪论一、机器和机构机器和机构的区别：从功能上讲，机器能完成有用的机械功或完成能量形式的转换，机构不能。

二、构件和零件构件：组成机械的各个相对运动的实物称为构件，构件是机械中运动的单元体。

零件：机械中的制造单元体。

第一章 平面机构的自由度§1—1 平面机构的组成一、构件的自由度 构件的自由度是构件可能出现的独立运动。

二、约束与运动副这种使两构件直接接触并能产生一运动的联接，称为运动副。

根据组成运动副两构件之间的接触特性，运动副可分为低副和高副。

三、运动副及其分类1.低副两构件以面接触的运动副称为低副。

根据它们之间的相对运动是转动还是移动，运动副又可分为转动副和移动副。

平面机构中的低副引入两个约束，仅保留一个自由度。

2. 高副两构件以点或线接触的运动副成为高副。

§1—2 平面机构的自由度一、自由度公式 若机构的自由度，以F 表示，F ＝3n 二、计算平面机构的自由度应注意的事项1．复合铰链由K 个构件在一起组成复合绞链，实际上存在K-12．局部自由度3．虚约束三、构件系统具有确定的条件构件系统成为机构的充分必要条件为：构件系统的自由度必须大于零，且原动件的数目必须等于自由度数。

第二章 平面连杆机构§2—1 铰链四杆机构的基本型式铰链四杆机构共有三种基本型式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。

§2—2 平面四杆机构的基本特性一、铰链四杆机构存在曲柄条件（1） 满足最短杆＋最长杆≤其余两杆长度之和（2） 连架杆和机架必有一杆为最短杆（3）若满足杆长条件，则以最短杆为机架，为双曲柄机构；以最短杆的邻边为机架，为曲柄摇杆机构，以最短杆的对边为机架，为双摇杆机构。

二、急回特性从动件反回程速度比进程速度快。

这个性质称为机构的急回特性。

三、压力角和传动角压力角：作用在从动件上的驱动力P与该力作用点绝对速度υc之间所夹的锐角α称为压力角。

传动角：习惯用压力角α的余角γ来判断传力性能，γ称为传动角。

平键介绍、分类及尺寸一、普通平键1、普通平键的概念、结构、尺寸普通平键（GB1096-2003）分为三种结构形式，如图所示（倒角或倒圆未画），A型为圆头普通平键，B型为方头普通平键，C型为单圆头普通平键。

普通平键的主要结构尺寸为键宽b、键高h、键长L。

2、普通平键的标记格式为：名称键的形式键宽b ×键高h ×键长L GB1096-2003。

其中A型普通平键的形式A可以省略不住。

例如A型普通平键，b=8，h=7, L=25, 标记为键8×7×25 GB1096-2003，如为B型普通平键，尺寸同上，则标记为：键B8×7×25 GB1096-2003。

除了普通平键外还有薄型普通平键，用于受力较小的连接，其国标代号为GB1657-2003, 结构同GB1096-2003相同，也分为A、B、C型。

普通平键依靠的是键的两个侧面来传递动力。

普通平键的有关尺寸是根据轴的直径来选取的，可以查下面的表：仅供学习与参考绘图时与键有关的数据，如槽深、槽宽必须查上面的表画图。

3、画法3.1 键槽的画法其中如标注偏差，应该按照上面标中的要求和说明进行标注。

3.2普通平键连接画法二、普通平键型式与尺寸标准：摘自GB/T 1095-1979,GB/T 1096-1979（1990年确认有效）模型(M) GB1096.CATPart GB1096.SLDPRT仅供学习与参考仅供学习与参考仅供学习与参考l（系列）：6，8，10，12，14，16，18，20，22，25，28，32，36，40，45，50，56，63，70，80，90，100，110，125，140，160，180，200，220，250，280，320，360，400，450，500三、薄型平键、键槽的剖面尺寸及公差标准：摘自GB/T 1566-2003,GB/T 1567-2003模型(M)：GB1567.CATPart GB1567.SLDPRT仅供学习与参考仅供学习与参考l（系列）：10，12，14，16，18，20，22，25，28，32，36，40，45，50，56，63，70，80，90，100，110，125，140，160，180，200，220，250，280，320，360，400四、描述(D)1、在工作图中，轴槽深用t或(d-t)标注，毂槽深用(d+t1)标注。

第4章习题解答4-1 普通平键、花键连接有哪些特点?答：普通平键按端部形状不同，分为A型（双圆头）、B型（平头）、C型（单圆头）等3种类型。

有这3种类型是因为轴上键槽加工时用的刀具不同所致。

双圆头键的轴上键槽用指状铣刀加工，键槽的形状与键的形状相同，这种键在键槽中固定良好，但轴上键槽端部的应力集中较大。

平头键的轴上键槽用盘形铣刀加工，轴上键糟的应力集中小，但对于尺寸大的键容易松动，有时需用紧定螺钉将键固定在轴上键槽中。

单圆头键主要用在轴的端部。

花键连接是由轴和毂孔上的多个键齿和键槽组成，工作面为齿侧面，可用于静连接或动连接。

花键连接在结构上可以近似看成多个均布的平键连接，只不过键与轴毂是做成一体的。

此外，与平键连接相比，花键连接的齿槽较浅，对轴和轮毂的强度削弱较小，应力集中小。

花键连接具有对中性好和导向性好的特点。

花键连接由内花键和外花键组成，外花键可以用铣床或齿轮加工机床进行加工，需要专用的加工设备、刀具和量具。

所以花键连接成本较高。

它适用于承受重载荷或变载荷及定心精度高的静、动连接。

4-2 简要回答各种键连接适用于哪些场合。

答：双圆头键的轴上键槽用指状铣刀加工，键槽的形状与键的形状相同，这种键在键槽中固定良好，但轴上键槽端部的应力集中较大。

平头键的轴上键槽用盘形铣刀加工，轴上键糟的应力集中小，但对于尺寸大的键容易松动，有时需用紧定螺钉将键固定在轴上键槽中。

单圆头键主要用在轴的端部。

薄型平键传递的扭矩较小，主要用于薄壁结构的场合。

导向平键适用于轴上零件轴向位移量不大的场合，滑键适用于轴上零件轴向移动量较大的场合。

半圆键只用于轻载场合。

钩头楔键的钩头是为了便于拆卸，楔键一般用于轴端。

切向键多用于对中要求不高而载荷较大的重型机械。

花键适用于承受重载荷或变载荷及定心精度高的静、动连接。

4-3 简要回答平键和花键连接的失效形式和强度校核方法。

答：平键连接主要有以下2种失效形式。

一是对于静连接。

一般是键、轴或轮毂中较弱的零件的工作面被压溃，严重过载时可能被剪断。

第六章：仄键的采用战估计之阳早格格创做
6.1：下速轴取V 戴轮用键连交
1、采用圆头一般仄键（A 型）
按轴的曲径d=45mm,及戴轮宽mm 3552=B ，据文件得键
的键宽b ⨯键下h 为914⨯，少度m m 45=L 的键.
2、强度校核
键资料采用45钢，V 戴轮资料为铸铁，查表得键联交的 许用应力[]MPa P 80~70=σ，键的处事少度
mm h k mm L l 5.495.05.0382
14452b -=⨯===-==， 挤压应力
6.2：矮速轴取大齿轮用键连交
1、采用圆头一般仄键（A 型）
按轴的曲径d=64mm,据文件得键的键宽b ⨯键下h 为1118⨯，少度m m 63=L 的键.
2、强度校核
键资料采用45钢，大齿轮的资料也为45钢，查表得键联交的许用应力[]MPa P 150~120=σ，键的处事少度
mm h k mm L l 5.5115.05.0542
18632b -=⨯===-==， 挤压应力
6.3：矮速轴取联轴器用键连交
1、采用圆头一般仄键（A 型）
按轴的曲径d=50mm ，据文件查得键的的键宽b ⨯键下h 为914⨯，少度m m 63=L 的键.
2、强度校核
键资料采用45钢，联轴器的资料为钢，查表得键联交的许用应力[]MPa P 150~120=σ，键的处
事少度mm h k mm L l 5.495.05.056214
632b
-=⨯===-==，
挤压应力。

《机械设计基础》一、填空题1、机器的三个共同特征为：都是人为的实物组合；各部分形成运动单元，各单元之间具有确定的相对运动；能实现能量转换或完成有用的机械功。

P12、按照磨损的机理以及零件表面磨损状态的不同，一般工况下把磨损分为：磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损。

P113、两构件之间以点或线接触所组成的平面运动副，称为高副，它产生一个约束。

4、轴承的密封方式主要有接触式密封和非接触式密封。

P3095、直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取节点处的接触应力为计算依据，其载荷由一对齿轮承担。

6、闭式齿轮传动的润滑方式有油浴润滑和喷油润滑两种，一般根据齿轮的轴承转速确定采用哪种方式。

7、螺纹的防松方法很多，按其工作原理可分为摩擦防松、机械防松、永久防松和化学防松。

8、链传动是一种常见的机械传动形式，其兼有带传动和齿轮传动的一些特点。

9、普通V带按截面尺寸有小至大的顺序分为Y、Z、A、B、C、D、E7种型号。

10、能将连续回转运动转化为从动件的间歇回转运动的机构是槽轮机构，将连续回转运动转化为从动件的间歇移动运动的机构是不完全齿轮与齿条机构。

11、只承受弯矩而不传递转矩的轴称为心轴。

（传递转矩而不承受弯矩，或所承受的弯矩很小的轴称为传动轴）12、对于闭式软面齿轮传动，齿面疲劳点蚀是主要的失效形式，应先按齿面接触疲劳强度进行设计计算。

13、机器是由有机构组成，常用的机构有齿轮机构 , 凸轮机构 , 。

14、运动副之间的摩擦导致了零件表面材料的逐渐损失，这种现象称为磨损。

在摩擦副之间加入润滑剂的措施称为润滑。

常用的润滑剂有润滑油、润滑脂、固体润滑剂、气体润滑剂。

P10-1215、使两个构件直接接触并能产生一定的相对运动的连接，称为运动副。

平面运动副的低副引入了 2 个约束，以限制构件的运动。

【低副（面接触）2个约束，1个自由度；高副（点接触或线接触）1个约束，2个自由度】16、请为下图凸轮机构命名偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构。

蜂鸟车队发动机输出轴平键设计计算报告
贺文祥
键联接是汽车中常用的联接方式之一，是一种主要用于轴和轴上的旋转零件之间的周向固定的可拆联接。

汽车上常用的键联接只要有平键、半圆键和花键三类。

由于蜂鸟车队传动所需要，需要一个键作为发动机输出轴与CVT 主动轮的联接，综合考虑使用平键，平键联接具有结构简单、拆装方便、对中性好等优点。

已知发动机最大转矩为2300N/m 输出轴直径为25.4mm ，键槽的高度为6.1mm ，工作长度为54.7mm ，直径为6mm 。

根据《汽车机械基础》中南大学出版社，主编：张国立、周李洪。

第146页显示平键的耐磨性条件的计算公式：
][4p dhl
T p ≤=
T 联接传递的转矩N/mm
d 轴的直径mm
h 键的高度mm
l 键的工作长度mm Mpa dhl T p 33.105.571.64.252300044=⨯⨯⨯==
45号钢Mpa
Mpa s b 355600==σσ 据资料显示45钢的剪切强度为178Mpa 大于10.33Mpa
查表可知（汽车机械基础145页表6-1平键的键槽尺寸摘要）该键的尺寸符合设计要求。

机械设计总论一. 判断1. 凡零件只要承受静载荷，则都产生静应力。

F2. 当零件的尺寸由刚度条件决定时，为了提高零件的刚度，可选用高强度合金钢制造。

F3. 机械零件在工作中发生失效，即意味着该零件一定产生了破坏。

F4. 在变应力中，当r=-1时，σm=0，σa=σmax 。

T5. 在变应力中，当r=C （常数）时，σa/σm 时随时间变化的。

F6. 润滑油的粘度与温度有关，且粘度随温度的升高而增大。

F7. 某截面形状一定的零件，当其尺寸增大时，其疲劳极限值将随之降低。

T8. 对于理论上为线接触的两接触面处的接触应力σH 与法向外载荷F 成线性关心。

F9. 机械零件设计计算中最基本的设计准则时强度准则。

T10. 工业用润滑油的粘度会因为温度的升高而降低。

T11. 钢的强敌极限愈高，对应力集中愈敏感。

T12. 变应力时由变载荷产生，也可能由静载荷产生。

T二．单项选择题12．某钢制零件材料的对称循环弯曲疲劳极限σ-1=300MPa ，若疲劳曲线指数m=9，应力循环基数N0=10^7，当该零件工作的实际应力循环次数N=10^5时，则按有限寿命计算，对应于N MPa 。

34．变应力特性可用σmax 、σmin 、σm、r5．在图示零件的极限应力简图中，如工作应力点M 所在的ON 线与横轴间夹角θ=45°，则该零件受的是67．零件的截面形状一定，当绝对尺寸(横截面尺寸)8910．某四个结构及性能相同的零件甲、乙、丙、丁，若承受最大应力σmax 的值相等，而应力循环特性分别为+1、0、-0.5、-1最易发生失效的零件是丁。

11三、填空题1．影响机械零件疲劳强度的主要因素有 零件尺寸及几何形状变化、加工质量、及 强化因素 2．静应力由静载荷产生，变应力可由 静载荷 和 变载荷 产生。

3．在静载荷作用下的机械零件，不仅可以产生 静应力 应力，也可能产生 交变应力 应力。

4．机械零件的表面破坏形式主要有 腐蚀、磨损、接触疲劳 。