06_机械设计作业参考答案_键、花键、无键联接和销连接_1_
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2、平键连接有哪些失效形式？普通平键的截面尺寸和长度如何确定？为何键的长度应略短于所 配轮箍的长度？ 【答】 平键连接的主要失效形式是较弱零件（通常为轮毂）的工作面被压溃（静连接）或磨损（动
连接，特别是在载荷作用下移动时），除非有严重过载，一般不会出现键的剪断。
键的截面尺寸 b × h 应根据轴径 d 从键的标准中选取。
2T ×103 2 ×1000×103 σ p = kld = 7 × 55× 90 = 57.72 MPa ≤[σ p ] = 110 MPa
满足强度要求。
键的标记：键 25× 80 GB/T1069 -1979 键 的 工 作 长 度 为 l = L b = 80 25 = 55 mm ， 键 与 轮 毂 键 槽 接 触 高 度 为 k = h / 2 = 7 mm ，根据齿轮材料为钢，载荷有轻微冲击，查教材表 6-1，取许用挤压应力
[σ p ] = 110 MPa ，则其挤压强度
键的长度 L 可参照轮长度从标准中选取。 为了保证轮毂轴向定位可靠，键的长度 L 值应略短于轮毂长度。
3、为什么采用两个平键时，一般布置在沿周向相隔 180 的位置，采用两个楔键时，则应沿周向 相隔 90~120，而采用两个半圆键时，却布置在轴的同一母线上？ 【答】 两个平键连接，一般沿周向相隔180ο 布置，对轴的削弱均匀，并且两键的挤压力对轴平衡，
满足强度要求。
（注：（1）该键也可以选择长度 L = 125 mm；（2）由于在轴端部，因此也可以选用单圆头
普通平键。） （2）确定齿轮段的键
根据结构特点，选 A 型平键。由轴径 d = 90 mm ，查手册得键的截面尺寸为 b = 25 mm ， h = 14 mm ，取键的公称长度 L = 80 mm 。
机械设计资料汇编吴老师
4、计算题 【解】
（1）确定联轴器段的键 根据结构特点，选 A 型平键。由轴径
d = 70mm ， 查 手 册 得 键 的 截 面 尺 寸 为 b = 20mm ， h = 12mm ， 取 键 的 公 称 长 度 L = 110mm 。
键的标记：键 20 ×110 GB/T1069 -1979
对轴不产生附加弯矩，受力状态好。 采用两个楔键时，相隔 90ο ~ 120ο 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180ο 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。
采用两个半圆键时，在轴的同一母线上布置。半圆键对轴的削弱较大，两个半圆键不能放在 同一横截面上。只能放在同一母线上。
键的工作长度为
l = L b = 110 20 = 90mm ，键与轮毂键槽接 触高度为 k = h / 2 = 6mm ，根据联轴器材料铸
铁，载荷有轻微冲击，查教材表 6-1，取许用挤
压应力[σ p ] = 55MPa ，则其挤压强度
题4图
2T ×103 2 ×1000 ×1000 σ p = kld = 6 × 90 × 70 = 52.91MPa ≤55MPa = [σ p ]
机械设计资料汇编吴老师
键、花键、无键连接和销连接
1、分析比较平键和楔键的工作特点和应用场合. 【答】 平键连接的工作面是两侧面，上表面与轮毂槽底之间留有间隙，工作时，靠键与键槽的互压
传递转矩，但不能实现轴上零件的轴向定位，所以也不能承受轴向力。具有制造简单、装拆方便、 定心性较好等优点，应用广泛。
楔键连接的工作面是上下面，其上表面和轮毂键槽底面均有 1:100 的斜度，装配时需打紧， 靠楔紧后上下面产生的摩擦力传递转矩，并能实现轴上零件的轴向固定和承受单向轴向力。由于 楔紧后使轴和轮毂产生偏心，故多用于定心精度要求不高、载荷平稳和低速的场合。
连接，特别是在载荷作用下移动时），除非有严重过载，一般不会出现键的剪断。
键的截面尺寸 b × h 应根据轴径 d 从键的标准中选取。
2T ×103 2 ×1000×103 σ p = kld = 7 × 55× 90 = 57.72 MPa ≤[σ p ] = 110 MPa
满足强度要求。
键的标记：键 25× 80 GB/T1069 -1979 键 的 工 作 长 度 为 l = L b = 80 25 = 55 mm ， 键 与 轮 毂 键 槽 接 触 高 度 为 k = h / 2 = 7 mm ，根据齿轮材料为钢，载荷有轻微冲击，查教材表 6-1，取许用挤压应力
[σ p ] = 110 MPa ，则其挤压强度
键的长度 L 可参照轮长度从标准中选取。 为了保证轮毂轴向定位可靠，键的长度 L 值应略短于轮毂长度。
3、为什么采用两个平键时，一般布置在沿周向相隔 180 的位置，采用两个楔键时，则应沿周向 相隔 90~120，而采用两个半圆键时，却布置在轴的同一母线上？ 【答】 两个平键连接，一般沿周向相隔180ο 布置，对轴的削弱均匀，并且两键的挤压力对轴平衡，
满足强度要求。
（注：（1）该键也可以选择长度 L = 125 mm；（2）由于在轴端部，因此也可以选用单圆头
普通平键。） （2）确定齿轮段的键
根据结构特点，选 A 型平键。由轴径 d = 90 mm ，查手册得键的截面尺寸为 b = 25 mm ， h = 14 mm ，取键的公称长度 L = 80 mm 。
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4、计算题 【解】
（1）确定联轴器段的键 根据结构特点，选 A 型平键。由轴径
d = 70mm ， 查 手 册 得 键 的 截 面 尺 寸 为 b = 20mm ， h = 12mm ， 取 键 的 公 称 长 度 L = 110mm 。
键的标记：键 20 ×110 GB/T1069 -1979
对轴不产生附加弯矩，受力状态好。 采用两个楔键时，相隔 90ο ~ 120ο 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180ο 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。
采用两个半圆键时，在轴的同一母线上布置。半圆键对轴的削弱较大，两个半圆键不能放在 同一横截面上。只能放在同一母线上。
键的工作长度为
l = L b = 110 20 = 90mm ，键与轮毂键槽接 触高度为 k = h / 2 = 6mm ，根据联轴器材料铸
铁，载荷有轻微冲击，查教材表 6-1，取许用挤
压应力[σ p ] = 55MPa ，则其挤压强度
题4图
2T ×103 2 ×1000 ×1000 σ p = kld = 6 × 90 × 70 = 52.91MPa ≤55MPa = [σ p ]
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键、花键、无键连接和销连接
1、分析比较平键和楔键的工作特点和应用场合. 【答】 平键连接的工作面是两侧面，上表面与轮毂槽底之间留有间隙，工作时，靠键与键槽的互压
传递转矩，但不能实现轴上零件的轴向定位，所以也不能承受轴向力。具有制造简单、装拆方便、 定心性较好等优点，应用广泛。
楔键连接的工作面是上下面，其上表面和轮毂键槽底面均有 1:100 的斜度，装配时需打紧， 靠楔紧后上下面产生的摩擦力传递转矩，并能实现轴上零件的轴向固定和承受单向轴向力。由于 楔紧后使轴和轮毂产生偏心，故多用于定心精度要求不高、载荷平稳和低速的场合。
