2.2 平键连接的选择、标记和平键的强度验算（课件）《机械基础》同步精品课堂（江苏凤凰教育出版社）

《机械基础》江苏凤凰教育出版社 同步精品课程——中职专业课 第二章 机械连接 第二节 平键连接的选择、标记和平键的强度验算（第2课时） 知识目标 掌握平键连接的配合与应用； 能力目标 能够学会平键连接的选择、标记和平键的强度验算； 情感目标 能够结合本节课所学知识，认识机械键连接的选择。 学习目标 第二章 机械连接 导入情景 01 键的类型： 新知学习 02 一、键连接 (一)平键连接的配合与应用 平键连接采用基轴制配合，按键宽配合的松紧程度不同，分为松连接、正常连接和紧密连接三种。三种连接的键宽、轴槽宽和轮毂槽宽的公差及其应用范围见表。 新知学习 02 一、键连接 (三)平键连接的选择、标记和平键的强度验算 1.平键连接的选择 平键已标准化，通常采用45钢制造，当轮毂为有色金属或非金属时，可用20钢或Q235钢。 键宽b的公差h8,键高h的公差h11(方形截面则为h8),键长L的公差为h14;与之相配的轴上键槽长度公差为H14。 普通平键的主要尺寸有键宽b、键高h、键长L 新知学习 02 一、键连接 (三)平键连接的选择、标记和平键的强度验算 1.平键连接的选择 轴槽及轮毂槽的宽度b对轴及轮毂轴心线的对称度，一般可按GB/T1184—1996中《同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差值》规定的对称度公差7～9级选取。 更多要求，可以查阅国家标准GB/T1096—2003《普通型平键》以及GB/T1095—2003《平键键槽的剖面尺寸》 轴槽、轮毂槽的键槽宽度b两侧面粗糙度参数Ra值推荐为1.6～3.2μm,轴槽底面、轮毂槽底面的表面粗糙度参数Ra值为6.3μm。 新知学习 02 一、键连接 (三)平键连接的选择、标记和平键的强度验算 1.平键连接的选择 平键的选择包括类型选择和尺寸选择两方面 (1)键连接的类型选择 选择键连接类型时，需考虑的因素有： 载荷的类型 传递转矩的大小 轴与轮毂对中性要求 键在轴上所处位置 轴上零件是否有轴向移动以及移动距离大小 键是否要承受轴向力或键是否要对轴上零件进行轴向固定等 新知学习 02 一、键连接 (二)平键连接的选择、标记和平键的强度验算 (2)平键的尺寸选择 首先根据标准GB/T1095—2003《平键键槽的剖面尺寸》,从中选定键尺寸b×h,一并得到轴上键槽与轮毂键槽的剖面尺寸及公差。 键长L根据轮毂长度确定，应略小于(或等于)轮毂的长度，并符合标准规定的长度系列。 然后根据标准GB/T1096—2003《普通型平键》确定键长L 新知学习 02 一、键连接 普通平键的尺寸与公差 新知学习 02 一、键连接 普通平键的尺寸与公差 新知学习 02 一、键连接 普通平键键槽的尺寸与公差 新知学习 02 一、键连接 2.平键的标记 确定了键的类型以及具体尺寸，就可对键进行标记。 A型键可以省略标记字母A;B型键与C型键须完整标记。 平键的标记格式：标准号键型b×h×L举例如下： 宽度b=16mm、高度h=10 100mm普通A型平键的标记为 GB/T1096键16×10×100 宽度b=16mm、高度h=10mm、长度L=100mm普通B型平键的标记为GB/T1096键B16×10×100 新知学习 02 一、键连接 3.平键连接的强度验算 平键连接工作时，受力情况如图所示，键的侧面受挤压，剖面a—a受剪切。 新知学习 02 一、键连接 3.平键连接的强度验算 平键连接工作时，受力情况如图所示，键的侧面受挤压，剖面a—a受剪切。 对于标准键连接，主要失效形式是键、轴槽、毂槽三者中较弱零件的工作面被压溃(对于静连接)或磨损(对于动连接)。因此，对于按标准选取的平键连接，只需按工作面的挤压应力进行强度计算。 新知学习 02 一、键连接 3.平键连接的强度验算 假设载荷沿长度方向和高度方向均匀分布，则其强度条件为 T——传递的转矩，N·mm; L平键的工作长度，mm,A型平键l=L-b,B型平键l=L,C型平键l=L-b/2 d——轴的直径，mm；h——键高，mm;材料的许用挤压应力，N/mm² 采用键连接中挤压强度最低的零件(一般为轮毂)来校核。 新知学习 02 一、键连接 3.平键连接的强度验算 平键的工作长度 新知学习 02 一、键连接 比较验算结果，如发现强度不够，可采取以下措施： (1)适当增加键长和轮毂的长度，但不应过长，以免载荷分布不均。 (2)可在同一轴毂连接位置、相隔180°布置两个平键。校核时按1.5个平键计算。 课堂小结 03 小试牛刀 普通平键的键宽b的公差等级为（ ）。 A. h8 B. h11 C. h14 D. H14 答案：A 普通平键的键宽b的公差等级为h8。根据描述，键宽b的公差为h8，这是标准规定的内容。 小试牛刀 当轮毂为有色金属或非金属时，平键推荐使用的材料是（ ）。 A. 45钢 B. 20钢 C. Q235钢 D. 铸铁 答案：B 或 C 当轮毂为有色金属或非金属时，平键推荐使用的材料是20钢或Q235钢。题目中提到这两种材料都可以使用，因此B和C都是正确答案。 小试牛刀 轴槽及轮毂槽的键槽宽度b两侧面的表面粗糙度参数Ra值推荐为（ ）。 A. 0.8～1.6μm B. 1.6～3.2μm C. 3.2～6.3μm D. 6.3～12.5μm 答案：B 轴槽及轮毂槽的键槽宽度b两侧面的表面粗糙度参数Ra值推荐为1.6～3.2μm。这是根据描述中的推荐值。 小试牛刀 选择键连接类型时，如果需要承受单向轴向力，应优先选择（ ）。 A. 平键 B. 楔键 C. 花键 D. 半圆键 答案：B 如果需要承受单向轴向力，应优先选择楔键。楔键通过其斜面产生的楔紧力可以承受单向轴向力，而其他类型的键（如平键、花键、半圆键）通常不具备这种功能。 小试牛刀 当轴上零件需要频繁轴向移动时，应选择（ ）。 A. 普通平键 B. 导向平键 C. 切向键 D. 半圆键 答案：B 当轴上零件需要频繁轴向移动时，应选择导向平键。导向平键允许轴上零件沿轴向滑动，适用于需要频繁轴向移动的场合。普通平键和半圆键则不适用于此类情况。 小试牛刀 如果轴与轮毂的对中性要求很高，且需要传递较大转矩，应选择（ ）。 A. 平键 B. 花键 C. 楔键 D. 切向键 答案：B 如果轴与轮毂的对中性要求很高，且需要传递较大转矩，应选择花键。花键连接具有较高的对中精度和较大的承载能力，适用于高精度和大载荷的场合。 小试牛刀 判断题：轴槽及轮毂槽的键槽宽度b两侧面粗糙度参数Ra值与轴槽底面、轮毂槽底面的表面粗糙度参数Ra值相同。（ ） 答案：错误 键槽宽度b两侧面的表面粗糙度参数Ra值推荐为1.6～3.2μm，而轴槽底面、轮毂槽底面的表面粗糙度参数Ra值为6.3μm。两者不同，因此该判断是错误的。 小试牛刀 判断题：普通平键的键长L的公差等级为h14。（ ） 答案：正确 普通平键的键长L的公差等级为h14。这是根据描述中的标准规定。 作业布置 04 1.简述平键的尺寸选择。 2.简述键连接的类型选择。 3.简述平键连接的选择。 感谢观看 $$