第22练 键连接与销连接 山东省（春季高考）《机械基础知识》（高教版·第3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）《机械基础》（高教版·第3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。 本卷是山东省（春季高考）《机械基础》（高教版·第3版）一课一练的第22练，内容为：键连接与销连接。 山东省（春季高考）一课一练 《机械基础》（高教版·第3版） 第22练 第6章 连接与紧固 第2节 键连接与销连接 一、单项选择题 1. 以下关于矩形花键定心方式的说法中，正确的是（ ） A. 大径定心 B. 小径定心 C. 齿侧定心 D. 以上都不对 【答案】B 【解析】在矩形花键连接中，小径定心是较为常用的方式。因为小径定心能够提供较高的定心精度和稳定的配合，在传递较大转矩时能更好地保证轴与轮毂的同轴度，相比大径定心和齿侧定心，其在机械传动的实际应用中更为广泛，所以应选B。 2. 矩形花键的定心方式通常是（ ） A. 大径定心 B. 小径定心 C. 键侧定心 D. 齿形定心 【答案】B 【解析】矩形花键通常采用小径定心，即以内花键的小径和外花键的小径作为主要配合表面。这种定心方式加工和检验较方便，定心精度较高，应用较为广泛，因此应选B。 3. 花键连接按齿形分类，不包括（ ） A. 矩形花键 B. 渐开线花键 C. 三角形花键 D. 梯形花键 【答案】D：梯形花键 【解析】花键按齿形通常分为矩形花键、渐开线花键和三角形花键。选项A、B、C均属于常见的花键齿形，梯形花键不属于该分类，因此应选D。 4. 当锥形轴端与轮毂用键联接时，宜采用（ ） A. 花键联接 B. 楔键联接 C. 半圆键联接 D. 普通平键联接 【答案】C 【解析】半圆键联接的特点是键呈半圆形，可以在轴上的键槽中摆动以适应轮毂键槽底面的斜度，特别适用于锥形轴端的联接。这种键连接方式允许一定的对中性调整，能够很好地适应锥形轴与轮毂之间的配合，同时由于键槽较浅，对轴的强度削弱相对较小。花键联接：能传动较大扭矩，并能起轴向导向作用，但加工需要专用设备，对轴的强度削弱较少，适用于承受较大载荷的场合。楔键联接：主要用于毂类零件的定心精度要求不高和低转速的场合，依靠键的楔形来传递扭矩和轴向力。普通平键联接：适用于静联接，轴与轮毂间无相对轴向移动的情况，结构简单，装拆方便，但不宜用于锥形轴端的联接。 5. 可以承受单方向的轴向力，上下两面是工作面的连接是（ ） A. 普通平键连接 B. 楔键连接 C. 半圆键连接 D. 花键连接 【答案】B 【解析】楔键的上、下两面均为工作面，装入后依靠楔紧作用传递转矩，并能承受单方向的轴向力。普通平键和半圆键主要依靠键的侧面传递转矩，花键虽能传递较大转矩，但不符合题干所述的结构特点，因此应选B。 二、填空题 6. 花键按齿形不同可分为______花键和______花键。 【答案】① 矩形 ② 渐开线 【解析】这是花键常见的两种齿形分类。 7. 花键连接可分为______和______两种，其中______应用最广。 【答案】① 矩形花键 ② 渐开线花键 ③ 矩形花键 【解析】花键连接可分为矩形花键和渐开线花键，其中矩形花键应用最广 8. 花键连接的承载能力强是因为其______多。 【答案】键齿 【解析】花键沿圆周分布多个键齿，相比单键能分散载荷，增大接触面积，从而提高承载能力，适应重载传动需求。 三、综合应用题 9. 某减速器中，齿轮需要安装在转轴上并随转轴一起转动。请回答下列问题：（1）齿轮与转轴之间宜采用哪种连接？这种连接的主要作用是什么？（2）若齿轮轮毂较长、传递转矩较大，通常选用哪一种常用键？（3）安装该连接时，应注意哪些基本要求？写出两点。（4）若需要保证两个零件的相对位置，也可采用销连接。销连接的主要作用是什么？ 【答案】（1）宜采用键连接，主要作用是传递转矩，使齿轮与转轴共同转动。（2）普通平键。（3）键的侧面应与键槽侧面贴合，键的顶面与轮毂键槽底面之间应留有间隙；键和键槽的尺寸应符合要求，装配后不得松动。（4）销连接主要用于零件之间的定位、固定，也可用于过载时的安全保护。 【解析】（1）键连接依靠键的侧面传递转矩，适用于齿轮、带轮等轮毂与轴的连接。（2）普通平键结构简单、装拆方便，适用于一般转矩和较大转矩的轮毂连接。（3）键的侧面是主要工作面，应保证良好贴合，顶面通常不作为主要工作面并需留出间隙，同时还应保证装配牢固。（4）销连接常用于定位和固定，某些销在载荷过大时会先剪断，从而保护其他重要零件。 10. 某传动轴的功率为4 kW，转速为960 r/min，轴的直径为30 mm，采用截面宽度为8 mm、高度为7 mm、长度为40 mm的平键传递转矩。已知平键的许用剪切应力为10 MPa，许用挤压应力为25 MPa。计算时采用T=9550P/n，τ=2T/(dbl)，p=4T/(dhl)。实际装配后发现，平键两端倒角使有效工作长度只有30 mm。请回答下列问题：（1）计算轴传递的转矩。（2）按有效工作长度30 mm计算平键的剪切应力和挤压应力，并判断是否满足许用条件。（3）分析采用原设计尺寸可能出现的失效情况，并提出改进措施。 【答案】（1）轴传递的转矩约为39.8 N·m，即39790 N·mm。（2）平键的剪切应力约为11.1 MPa，挤压应力约为25.3 MPa，均超过相应的许用值，因此不满足强度要求。（3）平键可能发生剪切破坏或挤压变形，造成齿轮与轴之间松动甚至相对转动。应适当增加有效工作长度，重新选择截面尺寸较大的平键，或根据传递转矩采用花键等承载能力更大的连接方式。 【解析】（1）根据转矩公式，代入数据得T=9550×4/960≈39.8 N·m，换算为39790 N·mm。（2）按有效工作长度计算，τ=2×39790/(30×8×30)≈11.1 MPa，大于10 MPa；p=4×39790/(30×7×30)≈25.3 MPa，大于25 MPa，因此剪切和挤压强度均不满足要求。（3）有效工作长度减小会使单位面积上的载荷增大，可能导致平键剪断、键槽侧面挤压变形和连接松动，改进时应增加有效长度或提高键连接的承载能力。 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）《机械基础》（高教版·第3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。 本卷是山东省（春季高考）《机械基础》（高教版·第3版）一课一练的第22练，内容为：键连接与销连接。 山东省（春季高考）一课一练 《机械基础》（高教版·第3版） 第22练 第6章 连接与紧固 第2节 键连接与销连接 一、单项选择题 1. 以下关于矩形花键定心方式的说法中，正确的是（ ） A. 大径定心 B. 小径定心 C. 齿侧定心 D. 以上都不对 2. 矩形花键的定心方式通常是（ ） A. 大径定心 B. 小径定心 C. 键侧定心 D. 齿形定心 3. 花键连接按齿形分类，不包括（ ） A. 矩形花键 B. 渐开线花键 C. 三角形花键 D. 梯形花键 4. 当锥形轴端与轮毂用键联接时，宜采用（ ） A. 花键联接 B. 楔键联接 C. 半圆键联接 D. 普通平键联接 5. 可以承受单方向的轴向力，上下两面是工作面的连接是（ ） A. 普通平键连接 B. 楔键连接 C. 半圆键连接 D. 花键连接 二、填空题 6. 花键按齿形不同可分为______花键和______花键。 7. 花键连接可分为______和______两种，其中______应用最广。 8. 花键连接的承载能力强是因为其______多。 三、综合应用题 9. 某减速器中，齿轮需要安装在转轴上并随转轴一起转动。请回答下列问题：（1）齿轮与转轴之间宜采用哪种连接？这种连接的主要作用是什么？（2）若齿轮轮毂较长、传递转矩较大，通常选用哪一种常用键？（3）安装该连接时，应注意哪些基本要求？写出两点。（4）若需要保证两个零件的相对位置，也可采用销连接。销连接的主要作用是什么？ 10. 某传动轴的功率为4 kW，转速为960 r/min，轴的直径为30 mm，采用截面宽度为8 mm、高度为7 mm、长度为40 mm的平键传递转矩。已知平键的许用剪切应力为10 MPa，许用挤压应力为25 MPa。计算时采用T=9550P/n，τ=2T/(dbl)，p=4T/(dhl)。实际装配后发现，平键两端倒角使有效工作长度只有30 mm。请回答下列问题：（1）计算轴传递的转矩。（2）按有效工作长度30 mm计算平键的剪切应力和挤压应力，并判断是否满足许用条件。（3）分析采用原设计尺寸可能出现的失效情况，并提出改进措施。 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 $