山东省（春季高考）机械制造类 《机械基础》项目一任务三 45分钟专题训练卷

山东省（春季高考）机械制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共220份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机械制造类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机械制造类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《金属加工基础》《钳工加工技术》《极限配合与技术测量》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 山东省（春季高考）机械制造类 《机械基础》 项目一：连接的基础知识 任务三：平键连接 时间：45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. 滑移齿轮和轴的周向连接可采用（ ） A. 半圆键连接 B. 楔键连接 C. 导向平键连接 D. 普通平键连接 2. 平键连接中，平键的两侧面是（ ） A. 工作面 B. 非工作面 C. 导向面 D. 配合面 3. 下图中的单盘式摩擦离合器3与从动轴周向固定的方式为（ ） A. A型平键 B. B型平键 C. C型平键 D. 导向平键 4. 普通平键的C型在标记时，其规格尺寸的表示顺序为（ ） A. 宽度×高度×长度 B. 长度×宽度×高度 C. 高度×宽度×长度 D. 长度×高度×宽度 5. 键的截面尺寸，其选择的主要依据是（ ） A. 轮毂长度 B. 轴的直径 C. 传递扭矩的大小 D. 传递功率的大小 6. 某齿轮轮毂的轴向长度为，按平键长度的选用原则，平键长度应选择为（ ） A. B. C. 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、变载、冲击场合 8. 普通平键连接的两个键按布置，进行强度校核时，需按照几个键进行（ ） A. 1.2 B. 1.4 C. 1.5 D. 2 9. 普通平键中，平键与键槽有配合公差要求的是（ ） A. 两端面 B. 两侧面 C. 底面 D. 上面 10. 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 11. 以两侧面为工作面的键联接是（ ） A. 楔键 B. 平键 C. 切向键 D. 以上三种都是 12. 根据______的不同，普通平键可分为A型、B型、C型三种。 （ ） A. 截面形状 B. 尺寸大小 C. 头部形状 D. 材料不同 13. 普通平键连接装配图的画法要注意以下几点，其中说法错误的是。（ ） A. 键被剖切平面纵向剖切，键内不画剖面线 B. 键的侧面工作受力接触，画一条线 C. 键与轴槽底部贴紧，画一条线 D. 键与轮毂键槽的底部有间隙，画一条线 14. 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、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 15. 下列关于导向平键连接与滑键连接的说法中，不正确的是（ ） A. 两者均为松键连接 B. 工作面均为两侧面 C. 轴上零件均周向固定 D. 键随着轴上零件做轴向移动 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. 平键连接标记“GB/T 1096 键16×10×100” 中，尺寸100 选择的依据是（ ） A. 传递的载荷 B. 键的类型 C. 装键处的轴径 D. 轮毂的长度 19. C型普通平键使用时多用于（ ） A. 光轴 B. 阶梯轴轴端 C. 阶梯轴中间 D. 以上均可 20. 某普通平键的标记为:GB/T1096键12×8×80，其中8表示（ ） A. 键高 B. 键宽 C. 键长 D. 键的体积 二、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 21. 某减速器输入轴上的带轮需通过普通平键与轴传递转矩。简述普通平键连接的工作原理，并说明装配时平键与轴槽、轮毂槽在配合要求上的区别。 22. 平键连接该如何选用？ 23. 解释标记示例GB/T 1096键16x10x100的含义。 24. 平键 三、作图题（本大题共1小题，每题5分，共5分） 25. 已知轮孔径φ25mm，长35mm，轴径φ25mm，长42mm，键长30mm，试画出普通平键连接图（轮紧靠阶梯轴肩），并作相应的剖视图。 四、计算题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 26. 某减速器输出轴直径为50 mm，需采用普通平键连接齿轮。查表得该轴径应选用平键截面尺寸为 mm、 mm。已知传递转矩为750 N·m，轮毂长度为80 mm，键连接的许用挤压应力为100 MPa。按工作长度 计算。（1）计算键的最小工作长度。（2）确定键的公称长度，并判断是否满足轮毂长度要求。 27. 一台带式输送机主动滚筒安装在直径为70 mm的轴上，采用普通平键连接。查表得平键截面尺寸为 mm、 mm。滚筒轮毂长度为100 mm，轴传递的最大转矩为1800 N·m，键连接许用挤压应力为80 MPa。按工作长度 计算。（1）计算满足强度要求时键的最小公称长度，并选取标准长度。（2）计算所选平键在最大转矩下的实际挤压应力。（3）若设备改造后最大转矩增加25%，判断原选平键是否仍满足强度要求；若不满足，确定可选用的最小标准长度。 五、综合应用题（本大题共3小题，共25分） 28.（5分）某离心风机的带轮采用普通平键与直径为40 mm的传动轴连接。带轮轮毂长度为70 mm，传递功率为7.5 kW，轴转速为960 r/min。轴上键槽两端均为圆弧形，键槽采用立式铣床加工。已知：轴径38 mm至44 mm时，应选用键宽12 mm、键高8 mm的普通平键；可选标准键长为56 mm、63 mm。许用挤压应力为60 MPa。（1）计算该轴传递的转矩。（2）确定平键的类型和规格，并计算其工作长度及键的挤压应力，判断是否满足强度要求。（3）说明本连接选用该类型平键和键长的理由。 29.（10分）如图所示为凸缘联轴器的连接装配图。请回答： （1）该凸缘联轴器采用的是哪种螺栓连接？ （2）凸缘联轴器适用于什么场合？ （3）该凸缘联轴器与轴之间采用什么元件实现转矩的传递？ 30.（10分）某加工中心回转夹具的主动轴直径为55 mm，夹具轮毂长度为90 mm，传递功率为15 kW，轴转速为600 r/min。经检测，轴和轮毂键槽的一端为圆弧形，另一端为平直形。已知：轴径50 mm至58 mm时，普通平键的截面尺寸为；拟选键长为80 mm。该连接的许用剪应力为25 MPa，许用挤压应力为55 MPa。（1）计算传递转矩，并计算所选平键的剪应力和挤压应力。（2）判断所选平键的强度是否满足要求。（3）确定应选用的普通平键类型，并说明其应用特点。 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（春季高考）机械制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共220份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机械制造类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机械制造类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《金属加工基础》《钳工加工技术》《极限配合与技术测量》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 山东省（春季高考）机械制造类 《机械基础》 项目一：连接的基础知识 任务三：平键连接 时间：45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. 滑移齿轮和轴的周向连接可采用（ ） A. 半圆键连接 B. 楔键连接 C. 导向平键连接 D. 普通平键连接 【答案】C 【解析】导向平键常用于轴上零件移动量不大的场合，如机床变速箱中的滑移齿轮。 2. 平键连接中，平键的两侧面是（ ） A. 工作面 B. 非工作面 C. 导向面 D. 配合面 【答案】A 【解析】平键连接中，平键的两侧面是工作面 3. 下图中的单盘式摩擦离合器3与从动轴周向固定的方式为（ ） A. A型平键 B. B型平键 C. C型平键 D. 导向平键 【答案】D 【解析】半离合器1固定在轴上（键+螺钉），另一个半离合器3利用导向平键与从动轴实现动连接，利用操纵机构4可使沿轴向移动实现离合器的接合和分离。 4. 普通平键的C型在标记时，其规格尺寸的表示顺序为（ ） A. 宽度×高度×长度 B. 长度×宽度×高度 C. 高度×宽度×长度 D. 长度×高度×宽度 【答案】A 【解析】普通平键的规格尺寸按宽度×高度×长度（b×h×L）的顺序标记，C型也不例外，故选A。 5. 键的截面尺寸，其选择的主要依据是（ ） A. 轮毂长度 B. 轴的直径 C. 传递扭矩的大小 D. 传递功率的大小 【答案】B 【解析】普通平键的截面尺寸由轴的直径确定，相关标准中按轴径范围规定相应的键宽和键高，故选B。 6. 某齿轮轮毂的轴向长度为，按平键长度的选用原则，平键长度应选择为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】平键选择原则，键长略短于轮毂长，取L =L1-（5~10），轮毂长度30，则键长20~25合适，故选B。 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、变载、冲击场合 【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. 普通平键连接的两个键按布置，进行强度校核时，需按照几个键进行（ ） A. 1.2 B. 1.4 C. 1.5 D. 2 【答案】C 【解析】普通平键连接采用两个键并按布置时，载荷分配不完全均匀，强度校核通常按1.5个键计算，故选C。 9. 普通平键中，平键与键槽有配合公差要求的是（ ） A. 两端面 B. 两侧面 C. 底面 D. 上面 【答案】B 【解析】普通平键以两侧面为工作面，通过键的两侧面与轴槽、轮毂键槽配合传递转矩，因此配合公差要求在两侧面，故选B。 10. 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 11. 以两侧面为工作面的键联接是（ ） A. 楔键 B. 平键 C. 切向键 D. 以上三种都是 【答案】B 【解析】平键连接以键的两侧面为工作面传递转矩；楔键以键的上、下面为工作面，切向键以斜面为工作面，故选B。 12. 根据______的不同，普通平键可分为A型、B型、C型三种。 （ ） A. 截面形状 B. 尺寸大小 C. 头部形状 D. 材料不同 【答案】C 【解析】普通平键按头部形状不同分为A型、B型、C型三种，故选C。 13. 普通平键连接装配图的画法要注意以下几点，其中说法错误的是。（ ） A. 键被剖切平面纵向剖切，键内不画剖面线 B. 键的侧面工作受力接触，画一条线 C. 键与轴槽底部贴紧，画一条线 D. 键与轮毂键槽的底部有间隙，画一条线 【答案】D 【解析】普通平键连接装配图中，键被剖切面纵向剖切时不画剖面线；键的侧面与轴槽侧面接触、键与轴槽底部贴紧均画一条线。键与轮毂键槽底部有间隙，不应画线，故选D。 14. 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、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 15. 下列关于导向平键连接与滑键连接的说法中，不正确的是（ ） A. 两者均为松键连接 B. 工作面均为两侧面 C. 轴上零件均周向固定 D. 键随着轴上零件做轴向移动 【答案】D 【解析】导向平键固定在轴上，轴上零件可沿键作轴向移动；滑键固定在轴上零件上，并随轴上零件作轴向移动。因此“键随着轴上零件做轴向移动”不适用于导向平键，故选D。 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 18. 平键连接标记“GB/T 1096 键16×10×100” 中，尺寸100 选择的依据是（ ） A. 传递的载荷 B. 键的类型 C. 装键处的轴径 D. 轮毂的长度 【答案】D 【解析】标记“键16×10×100”中，16为键宽，10为键高，100为键长。键长通常根据轮毂长度选择，故选D。 19. C型普通平键使用时多用于（ ） A. 光轴 B. 阶梯轴轴端 C. 阶梯轴中间 D. 以上均可 【答案】B 【解析】C型普通平键的一端为圆头，适用于阶梯轴轴端的键槽，可避免轴端键槽加工困难，故选B。 20. 某普通平键的标记为:GB/T1096键12×8×80，其中8表示（ ） A. 键高 B. 键宽 C. 键长 D. 键的体积 【答案】A 【解析】普通平键的标记形式为:标准号 键型 键宽×键高×键长。A 型键的A可省略。 二、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 21. 某减速器输入轴上的带轮需通过普通平键与轴传递转矩。简述普通平键连接的工作原理，并说明装配时平键与轴槽、轮毂槽在配合要求上的区别。 【答案】（1）普通平键依靠键的两侧面与轴槽、轮毂槽侧面的挤压作用传递转矩，键的上、下面通常不作为工作面。（2）平键与轴槽一般采用较紧的配合，使键能固定在轴槽内，便于装配。（3）平键与轮毂槽一般采用较松的配合，使轮毂能够沿键装配或拆卸。 【解析】普通平键连接以键的两侧面承受挤压和剪切载荷，实现轴与轮毂之间的周向固定。轴槽配合较紧用于固定平键，轮毂槽配合较松可保证轮毂装拆方便。 22. 平键连接该如何选用？ 【答案】①根据键连接的工作要求和使用特点选择键连接的类型。 ②根据轴的公称直径选择平键的截面尺寸、键宽和键高。 ③根据轮毂长度选择键长，键长应符合标准长度系列。 ④校核平键连接的强度。 【解析】平键选用通常按以下步骤进行：①根据是否需要轴向移动、是否需要导向以及传递载荷等工作要求，选择普通平键、导向平键或滑键等类型。②根据轴的公称直径，按标准确定键的截面尺寸，即键宽b和键高h。③根据轮毂长度确定键长L，并从标准长度系列中选取适当的公称长度；普通平键的工作长度还应满足强度要求。④按许用挤压应力和必要时的许用剪切应力进行强度校核，确保键连接安全可靠。 23. 解释标记示例GB/T 1096键16x10x100的含义。 【答案】表示键宽为16 mm、键高为10 mm、键长为100 mm的A型普通平键。 【解析】GB/T 1096为普通平键的国家标准。标记中“键16×10×100”依次表示键宽b=16 mm、键高h=10 mm、键长L=100 mm。标记未注明键型时，表示A型普通平键，因此该键为A型普通平键。 24. 平键 【答案】平键是一种横截面为矩形的键，装在轴和轮毂的键槽内，依靠两侧面传递转矩，使轴与轮毂实现周向固定的键连接。 【解析】平键的横截面通常为矩形，安装时键的一部分位于轴的键槽内，另一部分位于轮毂的键槽内。平键以键的两侧面为工作面，通过侧面的挤压传递转矩，从而防止轴与轮毂发生相对转动，实现周向固定。普通平键连接属于松键连接，一般不用于轴向固定。 三、作图题（本大题共1小题，每题5分，共5分） 25. 已知轮孔径φ25mm，长35mm，轴径φ25mm，长42mm，键长30mm，试画出普通平键连接图（轮紧靠阶梯轴肩），并作相应的剖视图。 【答案】如下图所示 四、计算题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 26. 某减速器输出轴直径为50 mm，需采用普通平键连接齿轮。查表得该轴径应选用平键截面尺寸为 mm、 mm。已知传递转矩为750 N·m，轮毂长度为80 mm，键连接的许用挤压应力为100 MPa。按工作长度 计算。（1）计算键的最小工作长度。（2）确定键的公称长度，并判断是否满足轮毂长度要求。 【答案】（1）键的最小工作长度为33.33 mm。（2）应选用公称长度为50 mm的普通平键，满足轮毂长度要求。 【解析】（1） mm。（2） mm，按标准长度选50 mm，且小于轮毂长度80 mm。 27. 一台带式输送机主动滚筒安装在直径为70 mm的轴上，采用普通平键连接。查表得平键截面尺寸为 mm、 mm。滚筒轮毂长度为100 mm，轴传递的最大转矩为1800 N·m，键连接许用挤压应力为80 MPa。按工作长度 计算。（1）计算满足强度要求时键的最小公称长度，并选取标准长度。（2）计算所选平键在最大转矩下的实际挤压应力。（3）若设备改造后最大转矩增加25%，判断原选平键是否仍满足强度要求；若不满足，确定可选用的最小标准长度。 【答案】（1）键的最小公称长度为73.57 mm，应选用80 mm长的普通平键。（2）实际挤压应力为71.43 MPa。（3）原80 mm长平键不满足强度要求，应选用90 mm长的普通平键。 【解析】T=1.8×106 N·mm。按挤压强度l≥2T/(dh[p])=53.57 mm，故L≥l+b=73.57 mm，选80 mm。此时l=60 mm，p=71.43 MPa。转矩增至2.25×106 N·mm后，p=89.29 MPa＞80 MPa；需L≥86.96 mm，选90 mm。 五、综合应用题（本大题共3小题，共25分） 28.（5分）某离心风机的带轮采用普通平键与直径为40 mm的传动轴连接。带轮轮毂长度为70 mm，传递功率为7.5 kW，轴转速为960 r/min。轴上键槽两端均为圆弧形，键槽采用立式铣床加工。已知：轴径38 mm至44 mm时，应选用键宽12 mm、键高8 mm的普通平键；可选标准键长为56 mm、63 mm。许用挤压应力为60 MPa。（1）计算该轴传递的转矩。（2）确定平键的类型和规格，并计算其工作长度及键的挤压应力，判断是否满足强度要求。（3）说明本连接选用该类型平键和键长的理由。 【答案】（1）。（2）选用A型普通平键，规格为。工作长度。，小于60 MPa，满足强度要求。（3）A型普通平键两端为圆弧形，适用于两端圆弧键槽。键长63 mm比轮毂长度短7 mm，既能保证有效接触长度，又便于装配。 【解析】（1）轴传递转矩为：。 （2）轴径为，按已知条件选普通平键截面尺寸为。轴上键槽两端均为圆弧形，故选用两端圆弧形的A型普通平键。标准键长可选、，轮毂长度为，选。A型普通平键的工作长度为：。键的挤压应力为：。，满足挤压强度要求。 （3）A型普通平键两端为圆弧形，与轴上两端圆弧形键槽相适应；选用长的键，比轮毂长度短，可保证键装入轮毂并留有适当装配余量，同时具有足够的工作长度。 29.（10分）如图所示为凸缘联轴器的连接装配图。请回答： （1）该凸缘联轴器采用的是哪种螺栓连接？ （2）凸缘联轴器适用于什么场合？ （3）该凸缘联轴器与轴之间采用什么元件实现转矩的传递？ 【答案】（1）普通螺栓连接。 （2）载荷平稳，转速稳定，两轴对中良好的场合。 （3）A型普通平键。 30.（10分）某加工中心回转夹具的主动轴直径为55 mm，夹具轮毂长度为90 mm，传递功率为15 kW，轴转速为600 r/min。经检测，轴和轮毂键槽的一端为圆弧形，另一端为平直形。已知：轴径50 mm至58 mm时，普通平键的截面尺寸为；拟选键长为80 mm。该连接的许用剪应力为25 MPa，许用挤压应力为55 MPa。（1）计算传递转矩，并计算所选平键的剪应力和挤压应力。（2）判断所选平键的强度是否满足要求。（3）确定应选用的普通平键类型，并说明其应用特点。 【答案】（1）。应选C型普通平键，其工作长度。。。（2）剪应力7.54 MPa小于25 MPa，挤压应力24.12 MPa小于55 MPa，所选平键满足强度要求。（3）应选C型普通平键。C型键一端为圆弧形、另一端为平直形，适用于键槽两端形状不同的轴毂连接。 【解析】T=9550P/n=238.75 N·m。键槽端部一圆一平，选C型平键，工作长度l=80-16/2=72 mm。τ=2T/(dbl)=7.54 MPa＜25 MPa，p=4T/(dhl)=24.12 MPa＜55 MPa，满足强度要求。C型键一端圆弧、另一端平直，适用于该类轴毂键槽。 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 $