第76练 键连接 山东省（春季高考）《汽车机械基础》（高教版·第三版） 一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了山东省（春季高考）《汽车机械基础》（高教版·第三版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是山东省（春季高考）《汽车机械基础》（高教版·第三版）一课一练的第76练，内容涵盖了解键连接的功用、分类、结构、特点及应用。 山东省（春季高考）一课一练 《汽车机械基础》（高教版·第三版） 第76练 第十八单元 连接 第五节 键连接 一、单项选择题 1. 在轴与带轮需要同步旋转的连接中，普通平键通常用于实现（ ） A. 周向固定并传递转矩 B. 轴向夹紧并承受拉力 C. 径向定位并调节高度 D. 端面压紧并防止泄漏 【答案】A 【解析】普通平键主要依靠键的侧面受力，使轴和轮毂在圆周方向形成固定关系，从而传递转矩。它一般不能作为主要轴向定位件使用。 2. 采用键连接时，在轴和轮毂上加工槽形结构，其主要影响是（ ） A. 增加轴端轴向长度 B. 削弱局部承载截面 C. 改善轮毂端面平面度 D. 提高配合表面粗糙度 【答案】B 【解析】键槽会切去轴或轮毂的一部分材料，使该处有效承载截面减小，容易形成应力集中。因此设计时要考虑键槽对零件强度的影响。 3. 汽车传动装置中，轴带动毂类零件旋转时，普通平键传力过程通常是（ ） A. 轮毂先压紧键再推动轴 B. 端盖先定位键再拉动轴 C. 轴先推动键再带动轮毂 D. 螺母先夹紧键再锁住毂 【答案】C 【解析】轴旋转时，轴槽侧面先对键产生作用力，键再通过另一侧面推动轮毂旋转。普通平键的主要受力部位是两侧面，而不是上下表面。 4. 某维修技师拆检带轮连接处，发现起步加载时有轻微冲击声，拆下后键侧面有压痕且槽宽磨损，较可能的原因是（ ） A. 键体长度过短导致端面干涉 B. 轴肩高度过大导致装配偏心 C. 轮毂外圆过厚导致转动不灵 D. 配合间隙过大导致受力冲击 【答案】D 【解析】键与槽侧面间隙过大时，传递转矩会产生冲击载荷，容易造成键侧面压痕和槽宽磨损。该现象应重点检查键宽、槽宽和配合状态。 5. 某平键连接传递相同转矩，其他尺寸不变，仅将有效工作长度由30 mm增至45 mm，其受力结果通常是（ ） A. 单位面积挤压减小 B. 轴向夹紧能力增强 C. 键槽定位精度降低 D. 轮毂转速明显升高 【答案】A 【解析】在传递转矩不变时，有效工作长度增大，键侧面的受力面积随之增大，单位面积上承受的挤压载荷会减小。长度变化不会直接提高转速或形成轴向夹紧作用。 二、简答题 6. 一名维修技师为传动轴端部安装带轮，需要选用合适的连接方式。简述键连接的主要功用和应用特点。 【答案】（1）键连接能使轴与轴上零件在圆周方向固定，并传递转矩。 （2）键连接结构较简单，装拆较方便，适用于带轮、齿轮、联轴器等毂类零件与轴的连接。 （3）键连接会在轴和轮毂上形成键槽，设计和维修时应注意局部强度削弱和配合磨损。 【解析】本题应从传递转矩、装拆特点和结构影响三个方面作答。易错点是把键连接误认为主要用于轴向夹紧，普通键连接通常需要配合轴肩、挡圈或螺母等结构实现轴向定位。 7. 比较普通平键连接与楔键连接的主要区别。 【答案】（1）普通平键主要靠两侧面传递转矩，上下表面一般不作为主要工作面。 （2）楔键具有一定斜度，装入后可在轴和轮毂之间产生径向压紧作用。 （3）普通平键对同轴度影响较小，应用较广；楔键可能使轮毂产生偏心，常用于对同轴度要求不高的场合。 【解析】比较类简答题应按受力面、结构特点和应用场合逐项说明。普通平键与楔键都能传递转矩，但二者的受力方式和对装配精度的影响不同。 三、计算题 8. 某普通平键连接中，轴传给键的圆周力为1200 N，键宽为10 mm，有效工作长度为40 mm。按剪切面积为键宽与有效工作长度的乘积计算，求该键的平均剪切应力，单位用MPa表示。 【答案】3 MPa 【解析】平均剪切应力按圆周力除以剪切面积计算。剪切面积为10×40，计算结果为400 mm²；平均剪切应力为1200/400，计算结果为3 N/mm²。因为1 N/mm²为1 MPa，所以该键的平均剪切应力为3 MPa。 9. 某平键连接传递的圆周力为1800 N，键高为8 mm，有效工作长度为50 mm。若按键高的一半作为挤压高度，求键侧面的平均挤压应力，单位用MPa表示。 【答案】9 MPa 【解析】平均挤压应力按圆周力除以挤压面积计算，挤压高度取键高的一半。挤压面积为4×50，计算结果为200 mm²；平均挤压应力为1800/200，计算结果为9 N/mm²。因此键侧面的平均挤压应力为9 MPa。 10. 某传动轴采用普通平键连接，传递转矩为60 N·m，轴径为30 mm，键宽为10 mm，键高为8 mm，有效工作长度为40 mm。已知许用剪切应力为50 MPa，许用挤压应力为100 MPa，求：（1）键所受圆周力；（2）平均剪切应力；（3）平均挤压应力，并判断该连接是否满足强度要求。 【答案】（1）4000 N （2）10 MPa （3）25 MPa，满足强度要求。 【解析】（1）先把转矩单位换算为N·mm，60 N·m为60000 N·mm。圆周力按转矩的2倍除以轴径计算，代入数据为2×60000/30，计算结果为4000 N。 （2）平均剪切应力按圆周力除以剪切面积计算，剪切面积为10×40，计算结果为400 mm²；平均剪切应力为4000/400，计算结果为10 MPa。 （3）平均挤压应力按圆周力除以挤压面积计算，挤压面积为8/2×40，计算结果为160 mm²；平均挤压应力为4000/160，计算结果为25 MPa。10 MPa小于50 MPa，25 MPa小于100 MPa，所以该连接满足强度要求。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了山东省（春季高考）《汽车机械基础》（高教版·第三版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是山东省（春季高考）《汽车机械基础》（高教版·第三版）一课一练的第76练，内容涵盖了解键连接的功用、分类、结构、特点及应用。 山东省（春季高考）一课一练 《汽车机械基础》（高教版·第三版） 第76练 第十八单元 连接 第五节 键连接 一、单项选择题 1. 在轴与带轮需要同步旋转的连接中，普通平键通常用于实现（ ） A. 周向固定并传递转矩 B. 轴向夹紧并承受拉力 C. 径向定位并调节高度 D. 端面压紧并防止泄漏 2. 采用键连接时，在轴和轮毂上加工槽形结构，其主要影响是（ ） A. 增加轴端轴向长度 B. 削弱局部承载截面 C. 改善轮毂端面平面度 D. 提高配合表面粗糙度 3. 汽车传动装置中，轴带动毂类零件旋转时，普通平键传力过程通常是（ ） A. 轮毂先压紧键再推动轴 B. 端盖先定位键再拉动轴 C. 轴先推动键再带动轮毂 D. 螺母先夹紧键再锁住毂 4. 某维修技师拆检带轮连接处，发现起步加载时有轻微冲击声，拆下后键侧面有压痕且槽宽磨损，较可能的原因是（ ） A. 键体长度过短导致端面干涉 B. 轴肩高度过大导致装配偏心 C. 轮毂外圆过厚导致转动不灵 D. 配合间隙过大导致受力冲击 5. 某平键连接传递相同转矩，其他尺寸不变，仅将有效工作长度由30 mm增至45 mm，其受力结果通常是（ ） A. 单位面积挤压减小 B. 轴向夹紧能力增强 C. 键槽定位精度降低 D. 轮毂转速明显升高 二、简答题 6. 一名维修技师为传动轴端部安装带轮，需要选用合适的连接方式。简述键连接的主要功用和应用特点。 7. 比较普通平键连接与楔键连接的主要区别。 三、计算题 8. 某普通平键连接中，轴传给键的圆周力为1200 N，键宽为10 mm，有效工作长度为40 mm。按剪切面积为键宽与有效工作长度的乘积计算，求该键的平均剪切应力，单位用MPa表示。 9. 某平键连接传递的圆周力为1800 N，键高为8 mm，有效工作长度为50 mm。若按键高的一半作为挤压高度，求键侧面的平均挤压应力，单位用MPa表示。 10. 某传动轴采用普通平键连接，传递转矩为60 N·m，轴径为30 mm，键宽为10 mm，键高为8 mm，有效工作长度为40 mm。已知许用剪切应力为50 MPa，许用挤压应力为100 MPa，求：（1）键所受圆周力；（2）平均剪切应力；（3）平均挤压应力，并判断该连接是否满足强度要求。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $