第8卷 连接（上）——键、销与花键连接 山东省（高职分类考试）《机械基础》（高教版·第3版） 单元过关卷

山东省（高职分类考试）考纲百套卷 第8卷 连接（上）——键、销与花键连接 单元过关卷《机械基础》机械制造类 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3分，共60分） 1. 用于轴端的平键连接的是（ ） A. A型普通平键 B. B型普通平键 C. C型普通平键 D. 薄型平键 【答案】C 【解析】C型普通平键的一端为圆头，另一端为方头，适用于轴端键连接。A型平键两端为圆头，B型平键两端为方头，薄型平键主要用于特殊结构或强度要求较低的场合。因此应选C。 2. 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。 3. 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 【解析】半圆键容易在键槽内发生转动，且有效接触面积较小，在连接长度相等时承载能力较低。C型平键一端为圆头、一端为方头，主要用于轴端，不适合轴的中段。A型平键两端为圆头，应用最广泛，键槽由圆盘铣刀加工，轴的应力集中相对较小。图（d）的说法错误，因此选D。 4. 上、下工作面互相平行的键连接是（ ） A. 切向键连接 B. 楔键连接 C. 平键连接 D. 花键连接 【答案】A 【解析】切向键连接通常由两个相对安装的楔键组成，两个工作面分别与轴和轮毂接触，并且上、下工作面相互平行。楔键连接的工作面通常为上、下表面，且具有楔紧作用；平键连接的工作面为两侧面；花键连接的工作面为花键齿的侧面。因此选A。 5. 下列键连接中，定心精度最高的是（ ） A. 平键连接 B. 半圆键连接 C. 楔键连接 D. 切向键连接 【答案】A 【解析】平键连接通过键的两侧面传递扭矩，轴与轮毂定心精度高；半圆键定心精度较低，楔键、切向键靠摩擦力传递扭矩，定心精度差，故选A。 6. 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】紧键连接依靠键的楔紧作用使轴、键和轮毂之间产生预紧力，既可传递转矩，也可承受一定的轴向力。楔键连接和切向键连接均属于紧键连接；半圆键和平键属于松键连接。因此选D。 7. 以下为普通平键的A、B、C三种类型，下列说法错误的是（ ） A. A型用于面铣刀加工的轴槽，键在槽中固定良好 B. B型用适用于高于盘铣刀加工的轴精度、高速槽，但轴的应力集中较大 C. C型用于轴冲击的场合端 D. 普通平键应用最广，适用于高精度、高速或承受变载、冲击的场合 【答案】B 【解析】B型平键轴的应力集中较小，而A型平键轴上槽引起的应力集中较大。 8. 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。 9. 平键连接中，键的侧面是（ ） A. 工作面 B. 非工作面 C. 辅助面 D. 配合面 【答案】A 【解析】平键连接传递转矩时，键的两个侧面与轴槽、轮毂槽的侧面接触，侧面承受挤压力，是传递转矩的工作面。键的上、下表面通常不作为主要工作面。因此选A。 10. 如图所示，下列说法错误的是（ ） A. 该轴按照轴线形状不同分，为直轴；按承受载荷的不同分，为转轴 B. 图中齿轮的轴向固定方式为轴环和套筒；周向固定方式为平键连接 C. 轴端挡圈是轴上零件的轴向固定方式，定位可靠，能够承受较大的轴向力，应用广泛 D. 图中标⑤的轴段为轴头，是轴上与轴承配合的部分 【答案】D 【解析】该轴为直轴，且主要承受转矩并传递动力，属于转轴。齿轮的轴向固定采用轴环和套筒，周向固定采用平键连接。轴端挡圈通常适用于轴向力不大的场合，不能笼统认为能够承受较大的轴向力且应用广泛。与轴承配合的轴段称为轴颈，轴头是与轮毂、带轮或联轴器等轴上零件配合的轴段，因此选项D的说法错误。 11. 下列属于可拆连接的是（ ） A. 键连接、铆接、螺纹连接 B. 键连接、爆接、铆接 C. 螺纹连接、胶接、销连接 D. 销连接、键连接、螺纹连接 【答案】D 【解析】键连接、销连接和螺纹连接在拆卸时通常不破坏被连接件，属于可拆连接。铆接、爆接和胶接拆卸时通常会破坏连接件或连接界面，属于不可拆连接或不便拆卸的连接。因此选D。 12. 下列哪种连接属于不可拆连接（ ） A. 螺纹连接 B. 键连接 C. 焊接 D. 销连接 【答案】C 【解析】焊接依靠焊缝将被连接件永久连接，拆卸时通常需要破坏焊缝或母材，属于不可拆连接。螺纹连接、键连接和销连接均可在不破坏主要零件的情况下拆卸。因此选C。 13. 在键长为L、键宽为b的普通平键中，C型平键有效工作长度l应为（ ） A. l=L B. l=L-b/2 C. l=L-b D. l=L-2b 【答案】C 【解析】C型平键端部结构使有效承载长度需扣除一个键宽，故，选C。 14. 平键B20×80 GB/T1096—1979中，20×80是表示（ ） A. 键宽×轴径 B. 键高×轴径 C. 键宽×键长 D. 键宽×键高 【答案】C 【解析】普通平键的标记通常为键型加上b×h×L，其中b为键宽，h为键高，L为键长。题中B20×80中的20×80表示键宽×键长，键高未在该简化标记中表示。因此选C。 15. A型平键将轴与齿轮连接，轮毂长度L=80mm，选用的键为GB/T1096键18×12×70，则该键的有效长度为 （ ） A. 52 mm B. 70 mm C. 62 mm D. 80 mm 【答案】A 【解析】A型平键两端为圆头，有效工作长度通常为l=L-b。已知键宽b=18mm、键长L=70mm，因此l=70-18=52mm。因此选A。轮毂长度80mm大于键长70mm，键长选择满足安装要求。 16. 平键连接中，键的工作面是（ ） A. 顶面 B. 底面 C. 两侧面 D. 端面 【答案】C 【解析】平键连接靠键与键槽的两侧面传递扭矩，两侧面为工作面，顶面与轮毂槽间有间隙，AB错误，C正确；端面不参与受力，D错误。 17. 平键的剖面尺寸b×h是根据_____从标准中查取。（ ） A. 传递转矩的大小 B. 载荷特性 C. 键的材料 D. 轴的直径 【答案】D 【解析】平键的截面尺寸b×h通常根据轴的直径按国家标准查取。传递转矩的大小主要用于确定键的长度及进行强度校核，载荷特性和键材料也不是查取基本截面尺寸的直接依据。因此选D。 18. 销是一种标准件，______已标准化（ ） A. 形状和尺寸 B. 尺寸 C. 形状 D. 大小 【答案】A 【解析】销属于标准件，其结构形式、形状和规格尺寸均由国家标准规定并实现标准化。选项中“形状和尺寸”表述最完整，因此选A。 19. 开口销常与______配合使用，防止螺母松动。（ ） A. 螺栓 B. 螺钉 C. 销轴 D. 双头螺柱 【答案】C 【解析】开口销穿入销轴端部孔并折弯，可限制螺母转动，防止其松动，因此选C。 20. 销连接在机械中除起到连接作用外，还起______和保险作用（ ） A. 固定作用 B. 定位作用 C. 过载剪断 D. 传动作用 【答案】B 【解析】销连接除用于连接零件外，还可用于确定零件之间的相对位置，即起定位作用。某些特殊设计的销还可在过载时剪断，起保险作用。因此选B。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 楔键连接可以用于高精度传动场合。（ ） 【答案】错误 【解析】楔键工作面的斜度会使轴与轮毂产生偏心，影响对中性，所以不适合高精度传动，多用于对中性要求不高的场合。 22. 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。 23. 该轴两端使用键连接进行轴向定位，用于传递转矩。 （ ） 【答案】错误 【解析】普通键连接的主要作用是实现轴与轮毂之间的周向固定并传递转矩，通常不能单独承担轴向定位功能。轴上零件的轴向定位一般需要轴肩、轴环、套筒、挡圈或螺母等结构。因此题述说法错误。 24. 国家标准规定，键是标准件。 （ ） 【答案】正确 【解析】普通平键、半圆键、楔键等均已制定相应国家标准，具有标准化的结构形式、截面尺寸和长度系列，属于标准件。因此题述说法正确。 25. 花键连接较平键连接的承载能力高，故应用最广。（ ） 【答案】错误 【解析】花键连接较平键连接的承载能力高，但并非应用最广。平键连接的对中性好、结构简单、装拆方便，应用最广。 26. 销不能用作安全装置中的过载剪断元件（ ） 【答案】错误 【解析】安全销是专门设计的过载保护元件。当传递载荷超过规定值时，安全销在剪切作用下断裂，使传动中断，从而保护主要零件。因此“销不能用作安全装置中的过载剪断元件”的说法错误。 27. 圆柱销与销孔之间必须采用过盈配合。（ ） 【答案】正确 【解析】圆柱销通常依靠过盈配合固定在销孔中，以保证定位可靠并防止工作过程中松动或脱出。对于需要频繁拆装的场合，不宜采用普通过盈配合圆柱销，而应根据使用要求选用其他销型或适当配合。因此题述说法正确。 28. 对于需多次装拆的盲孔连接，为保证连接的可靠性和定位精度，通常可使用内螺纹圆锥销连接。（ ） 【答案】正确 【解析】内螺纹圆锥销可从盲孔一侧利用螺纹拧出，避免采用冲击方式拆卸，适用于盲孔及需要多次装拆的定位连接。圆锥销具有自锁性，定位精度较高，连接可靠。因此题述说法正确。 29. 安全销的直径按销的剪切强度计算，当过载为50%时应被剪断。 （ ） 【答案】错误 【解析】安全销应按规定的保护过载量设计，在达到设定过载时剪断；并非统一规定过载50%才剪断，故错误。 30. 花键加工难度大，承载能力强，对中性要求高。（ ） 【答案】正确 【解析】花键的多齿结构使其承载强、对中性好，但加工需专用设备与工艺，保证其高精度与高性能。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 说明平键连接和花键连接在轴上零件周向固定时的区别。 【答案】平键连接结构简单、制造易、装拆方便，用于传递转矩较大、对中性要求一般的场合，轴向不能固定，应用广泛；花键连接接触面积大、承载能力强、对中性和导向性好、轴强度削弱小，但加工工艺复杂、成本高，适用于载荷较大、定心要求高的静、动连接。 【解析】平键连接是在轴和轮毂上分别加工键槽，利用平键两侧面与键槽侧面接触来传递转矩，实现轴上零件的周向固定。其结构简单、制造和装拆方便，但承载能力和对中性能通常低于花键，且一般不能仅靠平键实现轴向固定。花键是在轴上加工出多个均布的花键齿，与轮毂内花键相啮合，通过多个齿的侧面共同传递转矩，实现周向固定。花键接触齿数多、承载能力大、受力较均匀，具有较好的定心和导向性能，适用于载荷较大、定心要求较高的静连接或动连接，但加工复杂、成本较高。 32. 花键连接与平键联接相比有哪些优缺点？ 【答案】花键连接键齿较多，能传递较大的载荷，对中性和导向性好，键槽较浅，对轴的强度削弱较小，但加工复杂、成本较高。 【解析】花键连接键齿较多，能传递较大的载荷，对中性和导向性好，键槽较浅，对轴的强度削弱较小，但加工复杂、成本较高。 33. 简述销连接的类型、特点和应用。 【答案】销连接的主要类型包括：圆柱销（靠过盈配合固定，不宜经常拆装）、圆锥销（有1：50锥度，定位精度高，可多次拆装）、开口销（用于防松，常与槽形螺母配合使用）、安全销（作为过载保护元件）。销连接的特点是结构简单，定位可靠，装拆方便，但可能削弱被连接件的强度。应用包括：定位（确定零件间的相对位置）、连接（传递不大的载荷）、安全保护（过载时销被剪断，保护重要零件）。 【解析】销连接按用途和结构可分为圆柱销、圆锥销、开口销和安全销等。圆柱销通常采用过盈配合，定位精度较高，但不宜频繁拆装；圆锥销具有约1:50的锥度，安装可靠，拆卸方便，适合多次装拆；开口销主要与槽形螺母配合用于防松；安全销用于过载保护，载荷过大时销被剪断。销连接具有结构简单、定位可靠、装拆方便等特点，但销孔会削弱被连接件的截面和强度。其主要应用包括零件定位、传递不大的载荷以及机械装置的安全保护。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 选用如图所示的减速器输出轴与齿轮的平键连接。已知轴在轮毂处的直径d=70 mm，齿轮材料为铸钢，轴、键的材料为45钢，轮毂的长度B=100 mm，传递的转矩M=1200N·m，有轻微冲击，[δjy]=100 MPa，试选择平键连接。 【答案】（1）选择键连接类型为保证齿轮传动啮合良好，要求轴毂对中性良好，故选择普通 A 型平键。选择键的尺寸：按轴的直径d=70mm，从教材表4-2中查得截面尺寸b×h=20×12；键长L=B-（5～10）=（95～90）mm，键长 L 取 90 mm。标记为：GB/T 1096 键 20x12x90。确定键的尺寸公差，查教材表4-2，得：键宽 b=20h8，键高 h=12h11，键长L=90h14(2)进行挤压强度校核普通A型平键工作长度L=L-b=(90－20)mm=70mm由此可见，挤压强度足够。 【解析】轴径 mm时，按标准选A型平键，截面 mm。取键长 mm，工作长度 mm。挤压应力 MPa MPa，故连接满足强度要求。 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 $ 山东省（高职分类考试）考纲百套卷 第8卷 连接（上）——键、销与花键连接 单元过关卷《机械基础》机械制造类 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3分，共60分） 1. 用于轴端的平键连接的是（ ） A. A型普通平键 B. B型普通平键 C. C型普通平键 D. 薄型平键 2. 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 3. 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 4. 上、下工作面互相平行的键连接是（ ） A. 切向键连接 B. 楔键连接 C. 平键连接 D. 花键连接 5. 下列键连接中，定心精度最高的是（ ） A. 平键连接 B. 半圆键连接 C. 楔键连接 D. 切向键连接 6. 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 7. 以下为普通平键的A、B、C三种类型，下列说法错误的是（ ） A. A型用于面铣刀加工的轴槽，键在槽中固定良好 B. B型用适用于高于盘铣刀加工的轴精度、高速槽，但轴的应力集中较大 C. C型用于轴冲击的场合端 D. 普通平键应用最广，适用于高精度、高速或承受变载、冲击的场合 8. 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 9. 平键连接中，键的侧面是（ ） A. 工作面 B. 非工作面 C. 辅助面 D. 配合面 10. 如图所示，下列说法错误的是（ ） A. 该轴按照轴线形状不同分，为直轴；按承受载荷的不同分，为转轴 B. 图中齿轮的轴向固定方式为轴环和套筒；周向固定方式为平键连接 C. 轴端挡圈是轴上零件的轴向固定方式，定位可靠，能够承受较大的轴向力，应用广泛 D. 图中标⑤的轴段为轴头，是轴上与轴承配合的部分 11. 下列属于可拆连接的是（ ） A. 键连接、铆接、螺纹连接 B. 键连接、爆接、铆接 C. 螺纹连接、胶接、销连接 D. 销连接、键连接、螺纹连接 12. 下列哪种连接属于不可拆连接（ ） A. 螺纹连接 B. 键连接 C. 焊接 D. 销连接 13. 在键长为L、键宽为b的普通平键中，C型平键有效工作长度l应为（ ） A. l=L B. l=L-b/2 C. l=L-b D. l=L-2b 14. 平键B20×80 GB/T1096—1979中，20×80是表示（ ） A. 键宽×轴径 B. 键高×轴径 C. 键宽×键长 D. 键宽×键高 15. A型平键将轴与齿轮连接，轮毂长度L=80mm，选用的键为GB/T1096键18×12×70，则该键的有效长度为 （ ） A. 52 mm B. 70 mm C. 62 mm D. 80 mm 16. 平键连接中，键的工作面是（ ） A. 顶面 B. 底面 C. 两侧面 D. 端面 17. 平键的剖面尺寸b×h是根据_____从标准中查取。（ ） A. 传递转矩的大小 B. 载荷特性 C. 键的材料 D. 轴的直径 18. 销是一种标准件，______已标准化（ ） A. 形状和尺寸 B. 尺寸 C. 形状 D. 大小 19. 开口销常与______配合使用，防止螺母松动。（ ） A. 螺栓 B. 螺钉 C. 销轴 D. 双头螺柱 20. 销连接在机械中除起到连接作用外，还起______和保险作用（ ） A. 固定作用 B. 定位作用 C. 过载剪断 D. 传动作用 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 楔键连接可以用于高精度传动场合。（ ） 22. 半圆键对中性较好，常用于轴端为锥形表面的连接中。（ ） 23. 该轴两端使用键连接进行轴向定位，用于传递转矩。 （ ） 24. 国家标准规定，键是标准件。 （ ） 25. 花键连接较平键连接的承载能力高，故应用最广。（ ） 26. 销不能用作安全装置中的过载剪断元件（ ） 27. 圆柱销与销孔之间必须采用过盈配合。（ ） 28. 对于需多次装拆的盲孔连接，为保证连接的可靠性和定位精度，通常可使用内螺纹圆锥销连接。（ ） 29. 安全销的直径按销的剪切强度计算，当过载为50%时应被剪断。 （ ） 30. 花键加工难度大，承载能力强，对中性要求高。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 说明平键连接和花键连接在轴上零件周向固定时的区别。 32. 花键连接与平键联接相比有哪些优缺点？ 33. 简述销连接的类型、特点和应用。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 选用如图所示的减速器输出轴与齿轮的平键连接。已知轴在轮毂处的直径d=70 mm，齿轮材料为铸钢，轴、键的材料为45钢，轮毂的长度B=100 mm，传递的转矩M=1200N·m，有轻微冲击，[δjy]=100 MPa，试选择平键连接。 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 $