山东省（春季高考）机电技术类 《机械基础》项目一任务一 45分钟专题训练卷

山东省（春季高考）机电技术类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共208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电技术类理论知识，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电技术类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《液压与气压传动》《金属加工基础》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）机电技术类 《机械基础》 项目一：连接的基础知识 任务一：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. 普通平键连接的主要失效形式为（ ） A. 工作面疲劳点蚀 B. 工作面挤压破坏 C. 压缩破坏 D. 以上都不对 【答案】B 【解析】普通平键连接通过键的两侧工作面传递转矩。转矩较大时，键与轴槽、轮毂槽接触面的挤压力可能超过材料许用挤压应力，导致工作面挤压破坏。因此，普通平键连接的主要失效形式是工作面挤压破坏，选B。 2. 设计键连接时，键的截面尺寸b×h通常根据______从标准中选择。（ ） A. 传递转矩的大小 B. 传递功率的大小 C. 轴的直径 D. 轴的长度 【答案】C 【解析】普通平键的宽度b和高度h通常根据轴的直径确定，设计时可按轴径从标准中选取相应规格的键。键的长度则根据轮毂长度、传递转矩及强度条件确定。因此选C。 3. 普通平键连接不满足强度条件时，可采用双键，其合理的布置应使它们沿圆周相隔（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】采用两个普通平键时，为使载荷尽可能均匀地分布并减小轴的偏心削弱，两个键应沿轴的圆周方向对称布置，即相隔。因此选B。 4. 某回转工作台中，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，用于轴上零件的轴向固定及转矩传递 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 5. 在需要使轮毂在轴上滑动，并传递较大扭矩的场合，应采用（ ） A. 半圆键 B. 导向平键 C. 滑键 D. 普通平键 【答案】C 【解析】滑键固定在轴上的键槽内，轮毂可沿轴向相对轴滑动，同时能够传递较大扭矩。因此选C。 6. 若要增强轴与轮毂连接的抗扭强度，同时尽量减小对轴强度削弱的影响，下列哪种键连接改进措施较为合理（ ） A. 增加普通平键的数量 B. 增大半圆键的尺寸 C. 选用更粗的楔键 D. 采用多齿的花键连接 【答案】D 【解析】花键连接是多齿承载，能有效分散载荷，增强抗扭强度，且相对其他如半圆键等对轴的强度削弱程度小。增加普通平键数量有一定局限，增大半圆键尺寸会更削弱轴，楔键主要特点不在此，所以选D。 7. 对轴和轮毂的强度削弱较小，主要用于薄壁零件结构的键连接的类型是（ ） A. 普通平键连接 B. 薄型平键连接 C. 导向平键连接 D. 楔键连接 【答案】B 【解析】薄型平键连接采用高度较小的键和键槽，轴上键槽较浅，因而对轴的截面削弱较小，同时适用于薄壁轮毂等结构。故对轴和轮毂强度削弱较小、主要用于薄壁零件结构的键连接是薄型平键连接，选B。 8. 普通平键有三种形式，其中_____平键多用于轴的端部。（ ） A. A型 B. B型 C. C型 D. 均可 【答案】B 9. 楔键的工作面是（ ） A. 两侧面 B. 一侧面 C. 上下表面 D. 前后端面 【答案】C 【解析】楔键打入键槽后，依靠上、下表面的楔紧作用产生预紧力，并通过上下表面间的摩擦和挤压力传递转矩，因此楔键的工作面是上下表面，选C。 10. 普通平键连接的应用特点有（ ） A. 依靠侧面传递转矩，对中性良好，装拆方便 B. 能实现轴上零件的轴向定位 C. 不适用于高速、高精度和承受变载冲击的场合 D. 多用于轻载或辅助性连接 【答案】A 【解析】普通平键键宽与键槽配合紧密，靠侧面传递转矩，对中性好，安装拆卸简单，常用于一般机械传动中轴与轮毂的连接。 11. 半圆键主要用于（ ） A. 圆柱面轴段 B. 锥度轴孔的连接 C. 重载轴连接 D. 高速轴连接 【答案】B 【解析】半圆键因自身形状适用于锥度轴和孔连接，其半圆形键与轴槽配合，但对轴强度削弱较大，在其他轴连接场景应用较少。 12. 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 13. 一普通平键的标记为键12×80GB/T 1096—2003， 此键的类型为（ ） A. 圆头普通平键 B. 方头普通平键 C. 单圆头普通平键 D. 方头普通半圆键 【答案】A 【解析】GB/T 1096—2003规定了普通平键的结构形式及标记方法。题中标记“键12×80 GB1096—2003”表示键宽为12 mm、键长为80 mm，未特别注明方头或单圆头等其他形式时，按圆头普通平键处理。因此选A。 14. 键的选择应考虑轴和零件的什么因素( ) A. 直径 B. 材料 C. 长度 D. 所有选项都对 【答案】D 【解析】键的选择应考虑轴和零件的直径、材料和长度等因素。 15. 在需要经常拆卸且对轴与轮毂连接的对中性有一定要求的场合，以下哪种键连接方式更为合适（ ） A. 切向键连接 B. 钩头楔键连接 C. 普通平键连接 D. 花键连接 【答案】C 【解析】普通平键连接靠侧面传递转矩，装拆方便，对中性也能满足一般要求，常用于需经常拆卸的情况。切向键和钩头楔键对中性稍差，花键虽对中性好但拆卸相对复杂些，所以选C。 16. 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 17. 圆头键的轴上键槽一般采用____加工。（ ） A. 盘状铣刀 B. 键槽铣刀 C. 模数铣刀 D. 插刀 【答案】A 【解析】圆头键的键头为圆弧形，轴上键槽的端部也应加工成圆弧形。盘状铣刀加工出的键槽端部为圆弧形，适用于圆头键，因此应选A。 18. 下列选项中，工作面为上、下表面的连接是（ ） A. 楔键连接和半圆键连接 B. 平键连接和半圆键连接 C. 半圆键连接和切向键连接 D. 楔键连接和切向键连接 【答案】D 【解析】楔键连接依靠键的上、下表面与键槽之间的楔紧作用传递转矩，切向键连接也主要依靠键的上、下表面传递转矩。因此，工作面为上、下表面的连接是楔键连接和切向键连接，应选D。 19. 锚键连接应用于哪些设备中：（ ） A. 飞机和火箭 B. 船舶和重型机械 C. 电梯和输送带 D. 电视和洗衣机 【答案】B 【解析】锚键连接适用于需要大扭矩传递的船舶和重型机械等设备中。 20. 若套装在轴上的零件，它的轴向位置需要任意调节，常用（ ） A. 键联接 B. 销钉联接 C. 夹紧螺栓联接 D. 紧配合联接 【答案】A 【解析】当套装在轴上的零件需要沿轴向任意调节位置时，应采用键连接中的滑键连接。滑键固定在轴上的键槽内，并可使轮毂沿轴向相对轴移动，同时传递转矩，因此应选A。 二、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 21. 一台电动机通过平键连接驱动轴转动，电动机的额定功率为 ，转速为 ，轴的直径为 。忽略传动损失，求：（1）轴所传递的转矩；（2）键所承受的圆周力。 【答案】（1）轴所传递的转矩约为 。（2）键所承受的圆周力约为 。 【解析】（1）根据 ，代入得 。（2）根据 ，将转矩换算为 ，得 。 22. 某轴采用普通平键传递转矩，轴径为 ，键的宽度为 ，高度为 ，工作长度为 ，传递转矩为 。许用剪切应力为 ，许用挤压应力为 。求：（1）键的剪切应力；（2）键的挤压应力；（3）判断该键连接是否满足强度要求。 【答案】（1）键的剪切应力为 。（2）键的挤压应力为 。（3）该键连接满足剪切强度和挤压强度要求。 【解析】（1）由 ，代入 ，得 。（2）由 ，得 。（3）因 且 ，所以连接满足强度要求。 23. 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=20，键高 h=12，键长L=90(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。 24. 某减速器轴采用平键连接传递转矩，轴径为 ，选用键宽 、键高 。轴传递的转矩为 ，键材料的许用剪切应力为 ，许用挤压应力为 。求：（1）按剪切强度计算所需的最小工作长度；（2）按挤压强度计算所需的最小工作长度；（3）若按标准规格选取工作长度，确定合理的键长。 【答案】（1）按剪切强度计算，最小工作长度为 。（2）按挤压强度计算，最小工作长度为 。（3）应按较大值确定工作长度，并选取不小于该值的标准键长，例如选用 。 【解析】转矩换算为 。由 ，得 ；由 ，得 。设计长度取较大值，故选 。 25. 某机械设备的主动轴采用键连接传递动力，电动机功率为 ，转速为 。轴径为 ，键宽为 ，键高为 ，工作长度为 。许用剪切应力为 ，许用挤压应力为 。轮毂固定在轴上，不需要沿轴向移动。求：（1）轴传递的转矩；（2）键的剪切应力和挤压应力；（3）判断连接是否满足强度要求，并按用途确定该键的类别。 【答案】（1）轴传递的转矩约为 。（2）键的剪切应力约为 ，挤压应力约为 。（3）该连接满足强度要求；轮毂固定且只传递转矩，属于固定键连接中的平键连接。 【解析】（1）由 ，得 。（2）换算得 ，由 、，分别得 和 。（3）两项应力均小于许用值，连接满足强度要求；轮毂不需轴向移动，故选固定平键。 三、综合应用题（本大题共6小题，共40分） 26.（5分）某机床主轴通过普通平键连接齿轮，电动机功率为5.5 kW，转速为960 r/min。轴径为40 mm，键宽为12 mm，键的有效工作长度为40 mm，许用剪切应力为40 MPa。（1）计算键所传递的转矩和键所受的圆周力。（2）计算键的剪切应力，并判断该键连接是否满足强度要求。（3）若电动机功率提高到8.0 kW，其他条件不变，判断原键连接是否仍满足强度要求，并说明改进措施。 【答案】（1）传递转矩。键所受圆周力。（2）键的剪切应力。因，所以连接满足剪切强度要求。（3）功率提高后， ，仍小于许用剪切应力，连接仍满足要求。若负载继续增大，应适当增加键的有效长度或改用强度更高的键连接。 【解析】由T=9550P/n得T=54.74 N·m，F=2T/d=2737 N。剪切应力τ=F/(bl)=5.70 MPa<40 MPa，满足要求。功率升至8.0 kW时τ=8.29 MPa，仍满足要求；继续增载可增加键长或改用高强度键。 27.（5分）某机床维修时，需在电动机轴端安装联轴器。电动机功率为 7.5 kW，转速为 960 r/min，轴径为 40 mm。现选用普通平键，键的截面尺寸为 12 mm×8 mm，有效长度为 50 mm。材料许用剪切应力为 60 MPa，许用挤压应力为 100 MPa。（1）计算轴传递的转矩和键所受的圆周力。（2）分别计算键的剪切应力和挤压应力，并判断该键连接是否满足强度要求。（3）说明该键连接的主要功用，并指出所采用键的类型。 【答案】（1）传递转矩：。键所受圆周力：。（2）剪切应力：。挤压应力：。由于 且 ，所以键连接满足强度要求。（3）键连接用于传递轴与轮毂之间的转矩，并限制轮毂相对于轴的相对转动。该键属于普通平键，也属于固定键。 【解析】由T=9550P/n得T=74.61 N·m，F=2T/d=3730.45 N。τ=F/(bl)=6.22 MPa<60 MPa，p=F/[(h/2)l]=18.65 MPa<100 MPa，满足剪切和挤压强度。该键传递轴与轮毂间转矩并限制相对转动，属于普通平键和固定键。 28.（10分）如图为某减速器传动轴结构简图。分析该图，试回答下列问题： （1）结构中斜齿轮与轴采用了键连接，其键的标记为GB/T1096键20×1220×12×110，键的剖面尺寸20×12是根据的______直径（填“支承轴颈”、“配合轴颈”或“轴身”），从国家标准中选定。 （2）为了使斜齿轮与右侧轴肩端面紧密贴合、定位牢靠，应保证轴肩高度h、轴肩过渡圆角半径r和斜齿轮毂圆角半径R之间的关系，应满足______不等式。 【答案】（1）轴径 （2）r＜R 29.（5分）某数控机床主轴采用渐开线花键连接刀盘。花键传递功率为7.5 kW，转速为1200 r/min，平均直径为36 mm，有效工作齿数为8个，齿长为45 mm，齿的有效工作高度为3 mm，许用挤压应力为8 MPa。（1）计算花键传递的转矩和总圆周力。（2）假设各工作齿均匀分担载荷，计算齿面平均挤压应力，并判断是否满足要求。（3）说明该花键连接相对于单个普通平键在本工作场景中的主要优点。 【答案】（1）传递转矩。总圆周力。（2）齿面平均挤压应力。因，所以花键齿面挤压强度满足要求。（3）花键由多个齿共同传递转矩，承载能力较大，受力较均匀，且具有较好的同轴度；采用滑动配合时，还能在传递转矩的同时实现刀盘轴向移动。 【解析】由T=9550P/n得T=59.69 N·m，F=2T/dm=3316 N。齿面平均挤压应力p=F/(zlh)=3.07 MPa<8 MPa，满足要求。相较普通平键，花键由多个齿共同承载，受力均匀、承载能力大、同轴度好，滑动配合时还可实现轴向移动。 30.（5分）某输送设备的链轮安装在传动轴上，电动机功率为 4.5 kW，轴转速为 1200 r/min，轴径为 32 mm。链轮需要在传递转矩的同时沿轴向调整位置，因此计划采用导键连接。现有键的截面尺寸为 10 mm×8 mm，有效长度为 40 mm，材料许用剪切应力为 50 MPa，许用挤压应力为 100 MPa。（1）计算轴传递的转矩和键所受的圆周力。（2）计算键的剪切应力和挤压应力，并判断该键的长度是否满足强度要求。（3）判断采用导键是否合理，并说明导键与普通平键在工作特点上的主要区别。 【答案】（1）传递转矩： 。键所受圆周力：。（2）剪切应力：。挤压应力：。由于 且 ，键的长度满足强度要求。（3）采用导键合理。导键通常固定在轴上，轮毂可沿轴向移动，同时仍能传递转矩；普通平键主要用于固定轮毂的周向位置，通常不要求轮毂频繁轴向移动。 【解析】由T=9550P/n得T=35.81 N·m，F=2T/d=2238.28 N。τ=F/(bl)=5.60 MPa<50 MPa，p=F/[(h/2)l]=13.99 MPa<100 MPa，长度满足强度要求。采用导键合理，其固定于轴上并允许轮毂轴向移动；普通平键通常用于固定轮毂位置。 31.（10分）某齿轮箱采用滑键连接，使齿轮能够沿轴向移动并传递动力。传递功率为11 kW，轴转速为750 r/min，轴径为50 mm，键宽为14 mm，键高为9 mm，有效工作长度为45 mm。键的许用剪切应力为35 MPa，许用挤压应力为100 MPa。（1）计算键传递的转矩、圆周力、剪切应力和挤压应力。（2）分别按剪切强度和挤压强度计算该键允许传递的最大转矩，并判断哪一种强度条件起控制作用。（3）若设备改造后要求传递600 N·m的转矩，计算键的最小有效工作长度，并提出一项改进措施。 【答案】（1）传递转矩。圆周力。剪切应力。挤压应力。（2）按剪切强度计算， 。按挤压强度计算， 。因，所以挤压强度条件起控制作用。（3）按挤压强度计算， ，故最小有效工作长度应取54 mm。可增加键的有效长度，或改用承载能力更大的花键连接。 【解析】由T=9550P/n得T=140.07 N·m，F=5603 N，τ=8.89 MPa，p=27.67 MPa。按剪切和挤压强度计算，允许转矩分别为551.25和506.25 N·m，故挤压强度控制。传递600 N·m时lmin=53.33 mm，取54 mm；可增大键长或改用花键。 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）机电技术类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共208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电技术类理论知识，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电技术类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《液压与气压传动》《金属加工基础》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）机电技术类 《机械基础》 项目一：连接的基础知识 任务一：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. 普通平键连接的主要失效形式为（ ） A. 工作面疲劳点蚀 B. 工作面挤压破坏 C. 压缩破坏 D. 以上都不对 2. 设计键连接时，键的截面尺寸b×h通常根据______从标准中选择。（ ） A. 传递转矩的大小 B. 传递功率的大小 C. 轴的直径 D. 轴的长度 3. 普通平键连接不满足强度条件时，可采用双键，其合理的布置应使它们沿圆周相隔（ ） A. B. C. D. 4. 某回转工作台中，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，用于轴上零件的轴向固定及转矩传递 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 5. 在需要使轮毂在轴上滑动，并传递较大扭矩的场合，应采用（ ） A. 半圆键 B. 导向平键 C. 滑键 D. 普通平键 6. 若要增强轴与轮毂连接的抗扭强度，同时尽量减小对轴强度削弱的影响，下列哪种键连接改进措施较为合理（ ） A. 增加普通平键的数量 B. 增大半圆键的尺寸 C. 选用更粗的楔键 D. 采用多齿的花键连接 7. 对轴和轮毂的强度削弱较小，主要用于薄壁零件结构的键连接的类型是（ ） A. 普通平键连接 B. 薄型平键连接 C. 导向平键连接 D. 楔键连接 8. 普通平键有三种形式，其中_____平键多用于轴的端部。（ ） A. A型 B. B型 C. C型 D. 均可 9. 楔键的工作面是（ ） A. 两侧面 B. 一侧面 C. 上下表面 D. 前后端面 10. 普通平键连接的应用特点有（ ） A. 依靠侧面传递转矩，对中性良好，装拆方便 B. 能实现轴上零件的轴向定位 C. 不适用于高速、高精度和承受变载冲击的场合 D. 多用于轻载或辅助性连接 11. 半圆键主要用于（ ） A. 圆柱面轴段 B. 锥度轴孔的连接 C. 重载轴连接 D. 高速轴连接 12. 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 13. 一普通平键的标记为键12×80GB/T 1096—2003， 此键的类型为（ ） A. 圆头普通平键 B. 方头普通平键 C. 单圆头普通平键 D. 方头普通半圆键 14. 键的选择应考虑轴和零件的什么因素( ) A. 直径 B. 材料 C. 长度 D. 所有选项都对 15. 在需要经常拆卸且对轴与轮毂连接的对中性有一定要求的场合，以下哪种键连接方式更为合适（ ） A. 切向键连接 B. 钩头楔键连接 C. 普通平键连接 D. 花键连接 16. 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 17. 圆头键的轴上键槽一般采用____加工。（ ） A. 盘状铣刀 B. 键槽铣刀 C. 模数铣刀 D. 插刀 18. 下列选项中，工作面为上、下表面的连接是（ ） A. 楔键连接和半圆键连接 B. 平键连接和半圆键连接 C. 半圆键连接和切向键连接 D. 楔键连接和切向键连接 19. 锚键连接应用于哪些设备中：（ ） A. 飞机和火箭 B. 船舶和重型机械 C. 电梯和输送带 D. 电视和洗衣机 20. 若套装在轴上的零件，它的轴向位置需要任意调节，常用（ ） A. 键联接 B. 销钉联接 C. 夹紧螺栓联接 D. 紧配合联接 二、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 21. 一台电动机通过平键连接驱动轴转动，电动机的额定功率为 ，转速为 ，轴的直径为 。忽略传动损失，求：（1）轴所传递的转矩；（2）键所承受的圆周力。 22. 某轴采用普通平键传递转矩，轴径为 ，键的宽度为 ，高度为 ，工作长度为 ，传递转矩为 。许用剪切应力为 ，许用挤压应力为 。求：（1）键的剪切应力；（2）键的挤压应力；（3）判断该键连接是否满足强度要求。 23. 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。 24. 某减速器轴采用平键连接传递转矩，轴径为 ，选用键宽 、键高 。轴传递的转矩为 ，键材料的许用剪切应力为 ，许用挤压应力为 。求：（1）按剪切强度计算所需的最小工作长度；（2）按挤压强度计算所需的最小工作长度；（3）若按标准规格选取工作长度，确定合理的键长。 25. 某机械设备的主动轴采用键连接传递动力，电动机功率为 ，转速为 。轴径为 ，键宽为 ，键高为 ，工作长度为 。许用剪切应力为 ，许用挤压应力为 。轮毂固定在轴上，不需要沿轴向移动。求：（1）轴传递的转矩；（2）键的剪切应力和挤压应力；（3）判断连接是否满足强度要求，并按用途确定该键的类别。 三、综合应用题（本大题共6小题，共40分） 26.（5分）某机床主轴通过普通平键连接齿轮，电动机功率为5.5 kW，转速为960 r/min。轴径为40 mm，键宽为12 mm，键的有效工作长度为40 mm，许用剪切应力为40 MPa。（1）计算键所传递的转矩和键所受的圆周力。（2）计算键的剪切应力，并判断该键连接是否满足强度要求。（3）若电动机功率提高到8.0 kW，其他条件不变，判断原键连接是否仍满足强度要求，并说明改进措施。 27.（5分）某机床维修时，需在电动机轴端安装联轴器。电动机功率为 7.5 kW，转速为 960 r/min，轴径为 40 mm。现选用普通平键，键的截面尺寸为 12 mm×8 mm，有效长度为 50 mm。材料许用剪切应力为 60 MPa，许用挤压应力为 100 MPa。（1）计算轴传递的转矩和键所受的圆周力。（2）分别计算键的剪切应力和挤压应力，并判断该键连接是否满足强度要求。（3）说明该键连接的主要功用，并指出所采用键的类型。 28.（10分）如图为某减速器传动轴结构简图。分析该图，试回答下列问题： （1）结构中斜齿轮与轴采用了键连接，其键的标记为GB/T1096键20×1220×12×110，键的剖面尺寸20×12是根据的______直径（填“支承轴颈”、“配合轴颈”或“轴身”），从国家标准中选定。 （2）为了使斜齿轮与右侧轴肩端面紧密贴合、定位牢靠，应保证轴肩高度h、轴肩过渡圆角半径r和斜齿轮毂圆角半径R之间的关系，应满足______不等式。 29.（5分）某数控机床主轴采用渐开线花键连接刀盘。花键传递功率为7.5 kW，转速为1200 r/min，平均直径为36 mm，有效工作齿数为8个，齿长为45 mm，齿的有效工作高度为3 mm，许用挤压应力为8 MPa。（1）计算花键传递的转矩和总圆周力。（2）假设各工作齿均匀分担载荷，计算齿面平均挤压应力，并判断是否满足要求。（3）说明该花键连接相对于单个普通平键在本工作场景中的主要优点。 30.（5分）某输送设备的链轮安装在传动轴上，电动机功率为 4.5 kW，轴转速为 1200 r/min，轴径为 32 mm。链轮需要在传递转矩的同时沿轴向调整位置，因此计划采用导键连接。现有键的截面尺寸为 10 mm×8 mm，有效长度为 40 mm，材料许用剪切应力为 50 MPa，许用挤压应力为 100 MPa。（1）计算轴传递的转矩和键所受的圆周力。（2）计算键的剪切应力和挤压应力，并判断该键的长度是否满足强度要求。（3）判断采用导键是否合理，并说明导键与普通平键在工作特点上的主要区别。 31.（10分）某齿轮箱采用滑键连接，使齿轮能够沿轴向移动并传递动力。传递功率为11 kW，轴转速为750 r/min，轴径为50 mm，键宽为14 mm，键高为9 mm，有效工作长度为45 mm。键的许用剪切应力为35 MPa，许用挤压应力为100 MPa。（1）计算键传递的转矩、圆周力、剪切应力和挤压应力。（2）分别按剪切强度和挤压强度计算该键允许传递的最大转矩，并判断哪一种强度条件起控制作用。（3）若设备改造后要求传递600 N·m的转矩，计算键的最小有效工作长度，并提出一项改进措施。 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 $