第8卷 压杆稳定的概念与键的类型 内蒙古自治区（对口招生）《机械基础》（高教版·第三版） 单元过关卷

内蒙古自治区（对口招生）装备制造类 《机械基础》（高教版·第三版） 压杆稳定的概念与键的类型 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 键的连接方式是通过键槽和键来实现的。键的安装应该在轴和零件的哪个位置进行( ) A. 中心位置 B. 两端位置 C. 任意位置 D. 不确定 【答案】B 【解析】键的安装通常在轴和零件的两端位置进行，以确保键能够有效递扭矩。 2. 键连接的主要构成部分是什么（ ） A. 螺栓和螺母 B. 花键和轴孔 C. 销和销孔 D. 钉和孔 【答案】B 【解析】键连接由花键和轴孔构成，花键插入轴孔中以传递扭矩。 3. 细长杆件受轴向压力作用时，未达到材料强度极限却突然发生弯曲变形而丧失承载能力，这种现象称为（ ） A. 压杆失稳 B. 剪切破坏 C. 扭转变形 D. 拉伸断裂 【答案】A 【解析】压杆失稳是指细长杆在轴向压力作用下，压力达到临界值时发生侧向弯曲并丧失稳定承载能力。剪切破坏、扭转变形和拉伸断裂分别对应不同受力形式，不属于压杆稳定问题。 4. 在减速箱装配图中，轴Ⅰ和齿轮中键的标记为“键12×30GB/T 1096”，关于该键连接说法正确的是 ( ) A. 根据键的连接类型，该键属于楔键连接 B. 该键连接采用的是A型平键，键高为12 mm，键长为30 mm C. 在轴上零件的固定方式上，该键连接属于轴向固定方式 D. 该键在选用过程中，最先考虑的因素是该轴段的直径，其次是轴段的长度 【答案】D 5. 以下哪种键连接在轴上安装时对轴的强度削弱相对较小（ ） A. 半圆键 B. 楔键 C. 普通平键 D. 花键 【答案】C 【解析】普通平键靠两侧面工作，轴槽形状相对简单，对轴强度削弱比半圆键小，而楔键和花键在安装时对轴的影响相对较大。 6. 键的材料选择应考虑键的工作条件和所需的强度。以下哪种材料通常用于制造键( ) A. 铝 B. 铜 C. 钢 D. 塑料 【答案】C 【解析】钢是常用于制造键的材料，因为钢具有较高的强度和耐磨性。 7. 下列选项中，属于紧键连接的是（ ） A. 半圆键连接 B. 平键连接 C. 半圆键连接和平键连接 D. 楔键连接和切向键连接 【答案】D 【解析】楔键和切向键靠楔紧作用传递转矩，属紧键连接，因此选D。 8. 如图为一种回转工作台的结构示意图，滑动轴承安装并固定在机座的孔中，轴在轴承内转动。工作台安装在轴的上端，通过圆柱销和内六角螺栓固定在轴上，槽轮安装在轴的下端，通过平键与轴连接，并用轴端挡圈、弹簧垫圈和六角螺栓锁紧。下列表述错误的是______ 。（ ） A. 回转工作台合理的装配流程:安装滑动轴承--安装轴--安装平键--安装槽轮--安装轴端挡圈--安装弹簧垫圈--安装六角螺栓--安装工作台--安装圆柱销--安装内六角螺栓 B. 平键是标准件，用于连接轴和轴上零件，实现轴向固定和传递转矩 C. 回转工作台使用槽轮机构具有转位方便，工作可靠等优点 D. 此处弹簧垫圈的作用是防止紧固件松动 【答案】B 9. 在大型绞车轮的键连接中，通常采用（ ） A. 普通平键 B. 切向键 C. 楔键 D. 花键 【答案】B 【解析】切向键对中性较差，用于传递转矩大、对中性要求不高的场合，如重型及矿山机械、大型带轮、大型飞轮、大型绞车轮等。 10. 下列哪种连接件适用于需要承受大扭矩的场合？（ ） A. 螺纹连接 B. 焊接连接 C. 平键连接 D. 圆销连接 【答案】C 【解析】平键连接适用于需要承受大扭矩的场合，具有较高的承载能力。 11. 梯轴的中部需装配齿轮，应选择的键联接形式为（ ） A. 普通平键 B. 半圆键 C. 导向平键 D. 矩形花键 【答案】A 【解析】梯轴的中部需装配齿轮，应选择的键联接形式为普通平键 12. 根据以下不同的键槽画法，下列说法中错误的是（ ） A. 图（a）为半圆键，在连接长度相等的条件下，键连接中承受载荷能力最低 B. 图（b）为C型平键，不适合于轴的中段使用 C. 图（c）为A型平键，在键槽中不会发生轴向移动，应用最广泛 D. 图（d）为A型平键，轴的应力集中较小，应用最广泛 【答案】D 13. 键，校核发现强度不足，结构允许时可以选择的轮毂长度是（ ） A. 55 B. 65 C. 75 D. 85 【答案】D 【解析】强度不足时应增大轮毂长度以提高键承载能力；结构允许时取标准较长值85，故选D。 14. 键16×100GB/1096 中参数 16 是（ ） A. 键宽 B. 键高 C. 键长 D. 键的工作长度 【答案】A 【解析】“16×100”中，表示键宽，故选A。 15. 普通平键和半圆键的工作面是（ ） A. 键的底面 B. 键的顶面 C. 键的两侧面 D. 键的侧面和底面 【答案】D 【解析】普通平键和半圆键传力依靠侧面与底面配合，因此工作面为侧面和底面，选D。 16. 如图所示键联接是（ ） A. 楔键联接 B. 切向键联接 C. 平键联接 D. 半圆键联接 【答案】C 【解析】图中所示是典型的平键连接图 17. 加工容易、装拆方便，应用最广泛的周向固定是（ ） A. 过盈配合 B. 花键连接 C. 平键连接 D. 楔键连接 【答案】C 【解析】应用最广泛的事平键连接 18. 工作面为侧面，制造容易、装拆方便，但只能传递较小转矩，可应用的连接方式是 （ ） A. 平键连接 B. 半圆键连接 C. 楔键连接 D. 花键连接 【答案】B 【解析】半圆键工作面为侧面，结构简单、装拆方便，但承载能力较低，适于传递较小转矩。 19. 在键连接中，______的工作面是两个侧面（ ） A. 普通平键 B. 切向键 C. 楔键 D. 紧键 【答案】A 【解析】普通平键的工作面是两侧面，切向键和楔键工作面都是上下两面。紧键是切向键和楔键的总称。 20. 当轴作单向旋转时，半圆键的工作面是（ ） A. 上表面 B. 下表 C. 两侧面 D. 上、下两面 【答案】C 【解析】轴单向旋转时，半圆键靠两侧面与键槽传递转矩，故工作面为两侧面。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 键联接可以用于传递径向力和扭矩。（ ） 【答案】错误 【解析】键联接主要用于传递扭矩，而不是径向力。径向力通常由轴承来承受和传递。 22. 平键、半圆键和花键均以键的两侧面实现周向固定和传递转矩（ ） 【答案】正确 【解析】它们与轴和轮毂键槽侧面配合，通过摩擦力传递转矩，实现周向固定，保证轴与零件同步转动，其中花键承载能力更强。 23. 紧键连接可承受双向较大的轴向力。（ ） 【答案】错误 【解析】紧键连接靠楔紧传力，只能承受单向较小轴向力，不能承受双向较大轴向力。 24. 带斜度的键，其斜面就是工作面。（ ） 【答案】错误 【解析】带斜度的键靠两侧面传递扭矩，斜面仅用于楔紧，不是工作面】【。 25. 半圆键对中性较好，常用于轴端为锥形表面的连接中。（ ） 【答案】正确 【解析】圆键上表面为一平面,下表面为半圆弧面。半圆键可在轴上的键槽中绕槽底圆弧摆动, 尤其适用于轴端带锥度轴与轮毂的连接。 26. 不会产生轴向移动，应用最为广泛的普通平键是A型键。（ ） 【答案】正确 【解析】A型普通平键两端为圆头，装配后不产生轴向移动，应用最广。 27. 楔键连接能使轴上零件轴向固定，且能使零件承受单方向的轴向力，但对中性差。（ ） 【答案】正确 【解析】楔键靠楔紧作用可固定轴上零件并承受单向轴向力，但会使零件偏心，对中性差。 28. 滑键的主要失效形式不是磨损而是键槽侧面的压溃。（ ） 【答案】错误 【解析】滑键在工作中与键槽有相对滑动，主要失效形式是磨损，而不是键槽侧面压溃。 29. 导向平键的长度根据轴上零件滑动的距离确定。（ ） 【答案】正确 【解析】导向平键要保证轴上零件能顺利滑动全程，其长度应大于零件滑动距离，否则零件滑动受限，无法实现导向功能，所以该题正确。 30. 楔键连接对中性好。（ ） 【答案】错误 【解析】楔键靠楔紧力传递转矩，会使轴与轮毂偏心，对中性差。 三、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 31. 变速箱中，换挡齿轮与轴的连接可能采用______键。 【答案】导向 【解析】换挡齿轮需要在轴上滑动实现换挡操作，导向平键能满足其在轴上滑动同时传递运动和转矩的要求，确保换挡顺畅。 32. 松键连接的工作面为______面。 【答案】两侧 【解析】松键连接如平键、半圆键、花键等都是依靠键的两侧面与键槽侧面接触传递转矩，这种工作面设计保证了连接的平稳性和对中性，在机械传动中广泛应用。 33. 普通平键根据按键的端部形状不同可分为______、______、______等。 【答案】① 圆头键(A型) ② 平头键(B型) ③ 半圆头键(C型) 【解析】普通平键按端部形状分为圆头键(A型)、平头键(B型)、半圆头键(C型)，故填此三项。 34. A型平键槽用______刀加工，B型平键槽用______刀加工，C型普通平键一般用于______。 【答案】① 指状铣刀 ② 盘状铣刀 ③ 轴端 【解析】A型平键槽用指状铣刀加工可保证键槽形状精度；B型用盘状铣刀加工效率较高；C型平键因一端有半圆头，常用于轴端连接，方便安装和定位，满足不同机械结构需求。 35. 图所示为键连接，图a为______，其工作面是______，生产中应用最广的是______型，端部应力较大的是______型，B型键的轴上键槽用______铣出；图b为______连接类型为______；图c为______其工作面是______。 【答案】① 普通型平键 ② 两侧面 ③ A型 ④ A型 ⑤ 盘铣刀 ⑥ 盘铣刀 ⑦ 松连接 ⑧ 半圆键 ⑨ 侧面 36. 键连接中，平键连接结构______，制造______，用于传递转矩较大、对中性要求______的场合。 【答案】① 简单 ② 易 ③ 一般 【解析】平键连接因其简单的结构和易制造的特点，在机械传动中广泛应用，能满足一般对中性要求下的转矩传递，在各类轴系连接中起到重要作用。 37. 切向键在______°~______°范围内成对使用。 【答案】① 120 ② 130 【解析】在此角度范围内成对使用切向键，能有效传递转矩，其特殊结构和使用方式适应特定机械传动需求。 38. 楔键分为圆头（A型）、平头（B型）和______（C型）三种。 【答案】单圆头 【解析】楔键这三种类型在外形上有差异，适用于不同的安装场合，但工作面均为上下面且有斜度。 39. 单圆头平键常用于轴的______部。 【答案】端 【解析】单圆头平键键用立铣刀加工，其形状适合轴端安装，可实现轴与零件的周向固定，保证传动。 40. 楔键的斜度是______圆锥销的锥度是______密封性管螺纹的锥度是______ 【答案】① 1⁚100 ② 1⁚50 ③ 1⁚16 【解析】按机械制图标准：楔键斜度，圆锥销锥度，密封性管螺纹锥度。 四、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 41. 请说明半圆键在连接方面有哪些特点以及它相较于其他类型键（如普通平键）的优势所在。 【答案】半圆键的特点在于它的侧面为半圆形，工作时靠侧面来传递转矩，键在轴上的键槽中能绕自身几何中心摆动，以适应轮毂上键槽底面的斜度。相较于普通平键，它的优势在于安装比较方便，尤其适用于锥形轴端与轮毂的连接，因为它可以自动适应轴上键槽的倾斜角度，能够更好地保证连接的紧密性和传力的稳定性，而普通平键一般要求轴上键槽与轮毂上键槽有较高的平行度和配合精度要求。 【解析】半圆键靠侧面传递转矩，能在轴槽内摆动并自动适应轮毂槽底斜度，故装配方便、对中性好，尤适用于锥形轴端连接；较普通平键对平行度和配合精度要求更低。 42. 结合图片，说明楔键连接安装和拆卸的注意事项。 【答案】安装：按1:100斜度方向正确敲入，确保键的上下表面与轴、轮毂键槽紧密贴合；普通楔键注意键槽长度需大于2倍键长。 拆卸：普通楔键从非工作端敲出，拆卸时注意防护，避免楔键伤人。 43. 当键联接的强度校核不合格时，可采取什么措施来解决。 【答案】可采取三种途径来解决： 1）加长键。（一般L≤2.25d，不宜过长） 2）选择好的材料做键。 3）可装上多个（2~3个）键，要对称分布。（当装上2~3个键后，轴的强度会削弱，这时就应适当地增加轴的直径。） 【解析】键联接强度不足时，可通过增大承载面积或提高材料强度解决：加长键、选用较好材料，或对称装2～3个键；多键时还应适当增大轴径。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 44. 如图所示为一低速轴的结构简图。图中存在错误和不合理之处。试回答下列问题： （1）根据外形不同分，该轴属于 ______ 轴。 （2）图示与件2配合处的轴段直径17mm，件2的尺寸系列代号为（0）2，则件2的基本代号为______。 （3）与件3配合处的轴颈长度为60mm，则件3的轮毂宽度应取 ______{mm}（填“62”或“60”或“58”）。 （4）为调整轴承的游隙，元件6与箱体间应安装______。 （5）件8通过 ______型普通平键连接，其工作面尺寸的公差带代号为 ______。 （6）两处采用键连接实现轴上零件的 ______。 （7）件7的楔角α=______，件8的轮槽角φ______（填“大于”或“小于”或“等于）件7的楔角α。 （8）为了使齿轮与左侧轴环端面紧密贴合、定位牢靠，应保证轴环高度h、轴环过渡圆角半径r和齿轮轮毂孔倒角尺寸C之间的关系满足不等式 ______。 【答案】（1）阶梯 （2）7203 （3）62 （4）调整垫片 （5）① C ② （6）周向固定 （7）① ② 小于 （8）h＞c＞r 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 $ 内蒙古自治区（对口招生）装备制造类 《机械基础》（高教版·第三版） 压杆稳定的概念与键的类型 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 键的连接方式是通过键槽和键来实现的。键的安装应该在轴和零件的哪个位置进行( ) A. 中心位置 B. 两端位置 C. 任意位置 D. 不确定 2. 键连接的主要构成部分是什么（ ） A. 螺栓和螺母 B. 花键和轴孔 C. 销和销孔 D. 钉和孔 3. 细长杆件受轴向压力作用时，未达到材料强度极限却突然发生弯曲变形而丧失承载能力，这种现象称为（ ） A. 压杆失稳 B. 剪切破坏 C. 扭转变形 D. 拉伸断裂 4. 在减速箱装配图中，轴Ⅰ和齿轮中键的标记为“键12×30GB/T 1096”，关于该键连接说法正确的是 ( ) A. 根据键的连接类型，该键属于楔键连接 B. 该键连接采用的是A型平键，键高为12 mm，键长为30 mm C. 在轴上零件的固定方式上，该键连接属于轴向固定方式 D. 该键在选用过程中，最先考虑的因素是该轴段的直径，其次是轴段的长度 5. 以下哪种键连接在轴上安装时对轴的强度削弱相对较小（ ） A. 半圆键 B. 楔键 C. 普通平键 D. 花键 6. 键的材料选择应考虑键的工作条件和所需的强度。以下哪种材料通常用于制造键( ) A. 铝 B. 铜 C. 钢 D. 塑料 7. 下列选项中，属于紧键连接的是（ ） A. 半圆键连接 B. 平键连接 C. 半圆键连接和平键连接 D. 楔键连接和切向键连接 8. 如图为一种回转工作台的结构示意图，滑动轴承安装并固定在机座的孔中，轴在轴承内转动。工作台安装在轴的上端，通过圆柱销和内六角螺栓固定在轴上，槽轮安装在轴的下端，通过平键与轴连接，并用轴端挡圈、弹簧垫圈和六角螺栓锁紧。下列表述错误的是______ 。（ ） A. 回转工作台合理的装配流程:安装滑动轴承--安装轴--安装平键--安装槽轮--安装轴端挡圈--安装弹簧垫圈--安装六角螺栓--安装工作台--安装圆柱销--安装内六角螺栓 B. 平键是标准件，用于连接轴和轴上零件，实现轴向固定和传递转矩 C. 回转工作台使用槽轮机构具有转位方便，工作可靠等优点 D. 此处弹簧垫圈的作用是防止紧固件松动 9. 在大型绞车轮的键连接中，通常采用（ ） A. 普通平键 B. 切向键 C. 楔键 D. 花键 10. 下列哪种连接件适用于需要承受大扭矩的场合？（ ） A. 螺纹连接 B. 焊接连接 C. 平键连接 D. 圆销连接 11. 梯轴的中部需装配齿轮，应选择的键联接形式为（ ） A. 普通平键 B. 半圆键 C. 导向平键 D. 矩形花键 12. 根据以下不同的键槽画法，下列说法中错误的是（ ） A. 图（a）为半圆键，在连接长度相等的条件下，键连接中承受载荷能力最低 B. 图（b）为C型平键，不适合于轴的中段使用 C. 图（c）为A型平键，在键槽中不会发生轴向移动，应用最广泛 D. 图（d）为A型平键，轴的应力集中较小，应用最广泛 13. 键，校核发现强度不足，结构允许时可以选择的轮毂长度是（ ） A. 55 B. 65 C. 75 D. 85 14. 键16×100GB/1096 中参数 16 是（ ） A. 键宽 B. 键高 C. 键长 D. 键的工作长度 15. 普通平键和半圆键的工作面是（ ） A. 键的底面 B. 键的顶面 C. 键的两侧面 D. 键的侧面和底面 16. 如图所示键联接是（ ） A. 楔键联接 B. 切向键联接 C. 平键联接 D. 半圆键联接 17. 加工容易、装拆方便，应用最广泛的周向固定是（ ） A. 过盈配合 B. 花键连接 C. 平键连接 D. 楔键连接 18. 工作面为侧面，制造容易、装拆方便，但只能传递较小转矩，可应用的连接方式是 （ ） A. 平键连接 B. 半圆键连接 C. 楔键连接 D. 花键连接 19. 在键连接中，______的工作面是两个侧面（ ） A. 普通平键 B. 切向键 C. 楔键 D. 紧键 20. 当轴作单向旋转时，半圆键的工作面是（ ） A. 上表面 B. 下表 C. 两侧面 D. 上、下两面 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 键联接可以用于传递径向力和扭矩。（ ） 22. 平键、半圆键和花键均以键的两侧面实现周向固定和传递转矩（ ） 23. 紧键连接可承受双向较大的轴向力。（ ） 24. 带斜度的键，其斜面就是工作面。（ ） 25. 半圆键对中性较好，常用于轴端为锥形表面的连接中。（ ） 26. 不会产生轴向移动，应用最为广泛的普通平键是A型键。（ ） 27. 楔键连接能使轴上零件轴向固定，且能使零件承受单方向的轴向力，但对中性差。（ ） 28. 滑键的主要失效形式不是磨损而是键槽侧面的压溃。（ ） 29. 导向平键的长度根据轴上零件滑动的距离确定。（ ） 30. 楔键连接对中性好。（ ） 三、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 31. 变速箱中，换挡齿轮与轴的连接可能采用______键。 32. 松键连接的工作面为______面。 33. 普通平键根据按键的端部形状不同可分为______、______、______等。 34. A型平键槽用______刀加工，B型平键槽用______刀加工，C型普通平键一般用于______。 35. 图所示为键连接，图a为______，其工作面是______，生产中应用最广的是______型，端部应力较大的是______型，B型键的轴上键槽用______铣出；图b为______连接类型为______；图c为______其工作面是______。 36. 键连接中，平键连接结构______，制造______，用于传递转矩较大、对中性要求______的场合。 37. 切向键在______°~______°范围内成对使用。 38. 楔键分为圆头（A型）、平头（B型）和______（C型）三种。 39. 单圆头平键常用于轴的______部。 40. 楔键的斜度是______圆锥销的锥度是______密封性管螺纹的锥度是______ 四、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 41. 请说明半圆键在连接方面有哪些特点以及它相较于其他类型键（如普通平键）的优势所在。 42. 结合图片，说明楔键连接安装和拆卸的注意事项。 43. 当键联接的强度校核不合格时，可采取什么措施来解决。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 44. 如图所示为一低速轴的结构简图。图中存在错误和不合理之处。试回答下列问题： （1）根据外形不同分，该轴属于 ______ 轴。 （2）图示与件2配合处的轴段直径17mm，件2的尺寸系列代号为（0）2，则件2的基本代号为______。 （3）与件3配合处的轴颈长度为60mm，则件3的轮毂宽度应取 ______{mm}（填“62”或“60”或“58”）。 （4）为调整轴承的游隙，元件6与箱体间应安装______。 （5）件8通过 ______型普通平键连接，其工作面尺寸的公差带代号为 ______。 （6）两处采用键连接实现轴上零件的 ______。 （7）件7的楔角α=______，件8的轮槽角φ______（填“大于”或“小于”或“等于）件7的楔角α。 （8）为了使齿轮与左侧轴环端面紧密贴合、定位牢靠，应保证轴环高度h、轴环过渡圆角半径r和齿轮轮毂孔倒角尺寸C之间的关系满足不等式 ______。 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 $