山东省（春季高考）机电技术类 《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. 键连接中，主要用于传递转矩的键是（ ） A. 平键 B. 导向键 C. 半圆键 D. 花键 【答案】A 【解析】平键的两侧面与轴槽、轮毂槽的侧面接触，主要依靠侧面挤压力传递转矩，适用于一般轴毂连接。因此选A。 2. 机床传动轴上的齿轮需要沿轴向移动，并在移动过程中保持与轴同步旋转，轴与齿轮之间宜采用（ ） A. 普通平键连接 B. 导向平键连接 C. 半圆键连接 D. 楔键连接 【答案】B 【解析】导向平键既能传递转矩，又允许轮毂沿轴向在轴上移动，适用于滑移齿轮等需要轴向移动的连接。 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. 普通平键连接是依靠______传递转矩的（ ） A. 上表面 B. 下表面 C. 两侧面 D. 底面 【答案】C 【解析】普通平键连接依靠键的两侧面与轴槽、轮毂槽侧面接触来传递转矩，键的上表面与轮毂槽底面之间留有间隙，不参与传递转矩。因此选C。 5. 导向平键的连接形式属于（ ） A. 正常连接 B. 松连接 C. 紧密连接 D. 以上均正确 【答案】B 【解析】导向平键用于轴上零件需沿轴向移动的场合，属于松连接，其与键槽配合较松，保证零件能灵活移动，所以选B。 6. 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】D 【解析】普通平键连接不满足强度条件时，可采用双键间隔布置两个键，考虑载荷分布的不均匀性，双键连接按1.5个键进行强度校核。 7. 下图所示的普通平键为( ) A. A型 B. B型 C. C型 D. D型 【答案】B 【解析】普通平键按键的端部形状不同,可分为圆头(A型)、方头(B型)和单圆头(C型)三种形式。很显然图中的键是方头。 8. 普通平键有圆头(A 型)、平头(B)型和单圆头(C 型)三种型式,当轴的强度足够，键槽位于轴的中间部位时，应选择______为宜（ ） A. A型 B. B型 C. C型 D. B型、C型 【答案】B 【解析】普通平键有圆头（A型）、平头（B型）和单圆头（C型）三种型式。当轴的强度足够、键槽位于轴的中间部位时，宜选B型平头普通平键：其键槽用盘铣刀加工，加工方便，但键槽端部应力集中较大；因轴强度足够，可忽略该应力集中。C型一般用于轴端。因此选B。 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】普通平键连接中，键的两侧面与轴槽和轮毂槽的侧面配合，用于传递转矩，因此两侧面有配合公差要求。键的上表面与轮毂槽底面之间留有间隙，底面通常不要求配合。因此选B。 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、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 11. 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】普通平键标记中，无论哪种类型，都是宽度错误高度错误长度的顺序表示规格尺寸，C型也不例外。 12. A型普通平键的公称长度为L，宽度为b时，其有效长度为 （ ） A. L—2b B. L-b C. L D. L-b/2 【答案】B 【解析】A型普通平键两端为圆头，键嵌入轴槽的有效工作长度为公称长度L减去一个键宽b，即有效长度为L-b。因此选B。 13. 下列哪一种普通平键用于轴端（ ） A. A型 B. B型 C. C型 D. D型 【答案】C 【解析】C型普通平键一端为圆头，另一端为平头，适用于轴端。因此选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 15. 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】平键标记“GB/T 1096 键16×10×100”中，100表示键的公称长度。键的长度主要根据轮毂长度确定，通常略短于轮毂长度，因此选D。 16. 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，其有效长度等于公称长度减去键宽。该键的有效长度为70-18=52 mm，因此选A。 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. 平键标记“键C16×100GB/T1096”中，键的有效工作长度为（ ） A. 16 mm B. 100mm C. 84 mm D. 92 mm 【答案】D 【解析】C型平键一端为圆头，另一端为平头，其有效工作长度等于公称长度减去半个键宽。该键的有效工作长度为100-16÷2=92 mm，因此选D。 19. 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。 20. 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。 二、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 21. 某传动轴采用普通平键传递转矩，轴径为 30 mm，平键宽度为 8 mm，高度为 7 mm。轴所传递的转矩为 120 N·m，键的许用剪切应力为 60 MPa，许用挤压应力为 100 MPa。（1）分别按剪切强度和挤压强度计算平键所需的最小长度。（2）从标准长度 20 mm、25 mm、28 mm 中选择合适的键长，并校核其强度。 【答案】（1）按剪切强度计算，所需长度约为 16.67 mm；按挤压强度计算，所需长度约为 22.86 mm。（2）应选用长度为 25 mm 的平键。此时剪切应力为 40.00 MPa，挤压应力约为 91.43 MPa，均满足许用条件。 【解析】（1）将转矩换算为 120000 N·mm。剪切长度按 ，挤压长度按 ，分别代入得 16.67 mm 和 22.86 mm。（2）取两者较大值并选标准长度 25 mm，校核结果满足强度要求。 22. 某机床传动轴与齿轮采用 A 型普通平键连接。已知轴径 ，传递转矩 。按标准，轴径在 30～38 mm 时选用键宽 、键高 。键材料许用剪切应力 ，许用挤压应力 。A 型平键的有效工作长度取 ，其中 为公称长度。可供选择的标准公称长度有 28 mm、32 mm、36 mm、40 mm。（1）分别计算按剪切强度和挤压强度所需的最小有效工作长度。（2）确定所需最小公称长度，并从给定标准长度中选择合适的 A 型平键公称长度。（3）校核所选键的实际剪切应力和挤压应力。 【答案】（1）按剪切强度所需最小有效工作长度约为 8.57 mm，按挤压强度所需最小有效工作长度约为 12.86 mm，最小有效工作长度取 12.86 mm。（2）所需最小公称长度约为 22.86 mm，选择标准公称长度 28 mm 的 A 型普通平键。（3）实际剪切应力约为 28.57 MPa，实际挤压应力约为 71.43 MPa，均小于许用应力，满足强度要求。 【解析】（1）普通平键主要靠两侧面传递转矩，应同时校核剪切和挤压强度。转矩由 换算为 。按剪切强度条件，所需有效工作长度不小于 ，代入数值计算得 8.57 mm；按挤压强度条件，所需有效工作长度不小于 ，代入数值计算得 12.86 mm。两者取较大值，故最小有效工作长度为 12.86 mm。（2）A 型平键两端为圆头，有效工作长度等于公称长度减去键宽，因此所需公称长度不小于 12.86 mm 加 10 mm，得 22.86 mm。给定标准长度中不小于该值的最小规格为 28 mm，故选公称长度 28 mm 的 A 型平键。（3）所选键实际工作长度为 28 mm 减 10 mm，得 18 mm。实际剪切应力按 计算，约为 28.57 MPa，小于 60 MPa；实际挤压应力按 计算，约为 71.43 MPa，小于 100 MPa。因此该 A 型普通平键满足强度要求。 23. 某减速器输入轴采用普通平键传递 600 N·m 的转矩。轴径为 40 mm，平键宽度为 12 mm、高度为 8 mm，现有键长为 50 mm。键的许用剪切应力为 55 MPa，许用挤压应力为 140 MPa。（1）计算该平键的剪切应力和挤压应力。（2）判断现有键长是否满足强度要求。（3）若不满足，计算所需最小长度，并从标准长度 56 mm、63 mm、70 mm 中选取合适长度。 【答案】（1）剪切应力为 50.00 MPa，挤压应力为 150.00 MPa。（2）剪切应力满足要求，但挤压应力超过许用值，现有键长不满足强度要求。（3）按挤压强度计算，所需最小长度约为 53.57 mm，应选用长度为 56 mm 的平键。选用 56 mm 后，剪切应力约为 44.64 MPa，挤压应力约为 133.93 MPa，满足要求。 【解析】转矩换算为 600000 N·mm。现有长度下，剪切应力按 计算，挤压应力按 计算，挤压应力超限。所需长度取 的结果 53.57 mm，故选标准长度 56 mm。 24. 某输送设备轴径为 50 mm，工作转矩为 1.2 kN·m，采用宽度 14 mm、高度 9 mm 的普通平键。键的许用剪切应力为 55 MPa，许用挤压应力为 160 MPa。（1）分别计算平键按剪切强度和挤压强度所需的最小长度。（2）从标准长度 63 mm、70 mm、80 mm 中选取合适的键长。（3）计算选定长度为 70 mm 时的剪切应力和挤压应力，并判断其是否合格。 【答案】（1）按剪切强度计算，最小长度约为 62.34 mm；按挤压强度计算，最小长度约为 66.67 mm。（2）应选用长度为 70 mm 的平键。（3）剪切应力约为 48.98 MPa，挤压应力约为 152.38 MPa，均小于许用值，选用合格。 【解析】将转矩换算为 1200000 N·mm。按 和 计算，取较大长度 66.67 mm，选标准长度 70 mm。代入校核公式后，两项应力均满足要求。 25. 某机械装置的轴径为 42 mm，传动功率为 15 kW，转速为 600 r/min。考虑启动冲击，取工况系数 1.2，采用宽度 14 mm、高度 9 mm 的普通平键。键的许用剪切应力为 50 MPa，许用挤压应力为 100 MPa。（1）计算轴的名义转矩和设计转矩。（2）按剪切强度和挤压强度分别计算平键所需的最小长度。（3）从标准长度 25 mm、32 mm、40 mm 中选取合适的键长，并校核选定键长的强度。 【答案】（1）轴的名义转矩约为 238.75 N·m，设计转矩为 286.50 N·m。（2）按剪切强度计算，最小长度约为 19.49 mm；按挤压强度计算，最小长度约为 30.32 mm。（3）应选用长度为 32 mm 的平键。此时剪切应力约为 30.45 MPa，挤压应力约为 94.74 MPa，均满足许用条件。 【解析】名义转矩按 计算，设计转矩取名义转矩乘以 1.2，得 286.50 N·m。换算为 286500 N·mm 后，分别计算剪切和挤压所需长度，取 30.32 mm，故选 32 mm。代入校核后两项应力均合格。 三、综合应用题（本大题共6小题，共40分） 26.（5分）某减速机输出轴采用普通平键连接齿轮。电动机传递功率为 ，输出轴转速为 。轴径为 ，所选普通平键尺寸为 、、。键材料的许用剪切应力为 ，许用挤压应力为 。按普通平键连接进行校核。（1）计算输出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，并判断该平键连接是否满足强度要求。（3）说明普通平键在该连接中的主要作用。 【答案】（1）输出轴转矩为 。键所受圆周力为。（2）剪切应力为。挤压应力为。由于 且 ，所以该平键连接满足强度要求。（3）普通平键用于传递轴与轮毂之间的转矩，使轴和轮毂能够共同转动；它不能可靠地承受轴向载荷。 【解析】（1）先由功率和转速求转矩，再由 求圆周力。（2）按键的剪切和挤压条件分别校核，计算结果均小于许用值。（3）普通平键的主要功能是传递转矩。 27.（5分）某输送设备采用普通平键连接主动带轮与轴。轴的直径为 25 mm，电动机功率为 7.5 kW，转速为 720 r/min，载荷系数取 1.5。根据轴径查得普通平键截面尺寸为 8 mm×7 mm，现有标准长度为 25 mm、32 mm、40 mm。许用剪切应力为 60 MPa，许用挤压应力为 100 MPa。计算时取设计转矩进行校核。（1）计算平键所需的最小长度，并从现有标准长度中选取合适的键长。（2）计算选定平键的实际剪切应力和挤压应力，判断其是否满足强度要求。（3）若轮毂有效长度只有 36 mm，说明应采取的改进措施。 【答案】（1）工作转矩 ，设计转矩 。按剪切强度计算，；按挤压强度计算，。取较大值，选用长度为 40 mm 的普通平键。（2）实际剪切应力 ，实际挤压应力 ，均小于许用值，满足强度要求。（3）应增加轮毂有效长度，使其不小于 40 mm；若结构无法加长，应降低传递载荷或重新设计轴和键连接，不宜直接使用长度为 32 mm 的平键。 【解析】（1）先按功率和转速求工作转矩，再乘载荷系数得到设计转矩；分别按剪切和挤压条件计算所需长度，挤压条件控制选型。（2）按选定长度复核两项应力，结果均未超过许用值。（3）键长应与轮毂有效长度匹配，长度不足会削弱承载能力。 28.（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。 29.（5分）某机床主轴采用普通平键固定安装带轮。主轴传递功率为 ，转速为 ，轴径为 。根据轴径选用平键尺寸 、，键长有 和 两种方案。键材料的许用剪切应力为 ，许用挤压应力为 。（1）计算主轴传递的转矩和键所受的圆周力。（2）分别计算两种键长方案的剪切应力和挤压应力，判断哪种方案符合强度要求。（3）若受结构限制不能采用较长键，应采取哪些改进措施？ 【答案】（1）主轴转矩为 。圆周力为。（2）当 时：，，满足要求。当 时：，，不满足要求。因此应选用长度为 的方案。（3）可增加键的有效工作长度，或在结构允许时增大轴径并重新选用较大截面尺寸的平键；同时应保证轮毂长度和键槽加工质量满足要求。 【解析】（1）利用功率、转速关系求转矩，再按轴径求圆周力。（2）键长减小时，剪切应力和挤压应力均增大，短键方案超过许用值。（3）改进方向是增加承载面积或降低单位面积载荷。 30.（5分）某数控车床主轴通过普通平键连接带轮，轴径为 42 mm，主轴传递功率为 11 kW，转速为 1450 r/min，载荷系数取 1.2。按普通平键标准，轴径在 38～44 mm 时选用截面尺寸为 12 mm×8 mm 的键。可供选择的键长为 50 mm、63 mm 和 80 mm，许用剪切应力为 60 MPa，许用挤压应力为 100 MPa。（1）计算设计转矩，并分别按剪切强度和挤压强度计算平键所需长度。（2）选择合适的标准键长，并计算该平键的实际剪切应力和挤压应力。（3）若该带轮需要沿轴向频繁调整位置，说明普通平键是否为最佳选择，并提出合适的键连接类型。 【答案】（1）工作转矩 T=9550P/n=9550×11/1450=72.45 N·m，设计转矩 Td=1.2T=86.94 N·m=86940 N·mm。按剪切强度计算，所需最小长度 ls=2Td/(db[τ])=2×86940/(42×12×60)=5.75 mm；按挤压强度计算，所需最小长度 lp=4Td/(dh[p])=4×86940/(42×8×100)=10.35 mm。（2）取两者较大值，所需最小工作长度为10.35 mm。现有标准键长50 mm、63 mm和80 mm均满足强度要求，按满足强度条件下优先选用较短键长的原则，选用50 mm。圆周力 F=2Td/d=2×86940/42=4140 N。选用50 mm键时，实际剪切应力 τ=F/(bl)=4140/(12×50)=6.90 MPa，小于许用剪切应力60 MPa；实际挤压应力 p=F/[(h/2)l]=4140/[(8/2)×50]=20.70 MPa，小于许用挤压应力100 MPa，满足强度要求。（3）普通平键适用于轴与轮毂之间无轴向相对移动的固定连接。带轮需要沿轴向频繁调整位置时，宜采用导向平键，使轮毂能够沿轴向移动并可靠传递转矩。 【解析】（1）计算工作转矩和设计转矩：T=9550×11/1450=72.45 N·m，Td=1.2T=86.94 N·m=86940 N·mm。按剪切、挤压强度分别求键长，取较大值10.35 mm。（2）三种标准键长均满足要求，选最短的50 mm。实际剪切应力6.90 MPa、挤压应力20.70 MPa，均小于许用值。（3）频繁轴向调整宜采用导向平键。 31.（10分）某输送设备的主动轴采用普通平键连接链轮，轴径为 ，传递转矩为 。根据轴径初步选用平键宽度 、高度 。键材料的许用剪切应力为 ，许用挤压应力为 。链轮轮毂的有效长度不超过 ，标准键长可选 或 。（1）分别根据剪切强度和挤压强度计算平键所需的最小工作长度。（2）比较两种标准键长，确定合理的键长，并说明选择依据。（3）若链轮需要沿轴向移动而轴仍保持转动，应选用普通平键还是导向平键？说明理由。 【答案】（1）转矩为。圆周力为。由剪切强度得。由挤压强度得。所需最小工作长度取两者较大值，即 。（2）和均大于最小工作长度，均可满足强度要求。在轮毂长度不超过的条件下，宜选用键，以满足强度并减少键槽对轴的削弱。（3）应选用导向平键。导向平键可传递转矩，并允许轮毂沿轴向相对移动；普通平键主要用于轴与轮毂的固定连接。 【解析】（1）先求圆周力，再分别按剪切和挤压条件计算长度，取较大值作为设计依据。（2）两种长度均满足强度，优先选较短的。（3）需要轴向移动时，应采用具有导向功能的平键。 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. 键连接中，主要用于传递转矩的键是（ ） A. 平键 B. 导向键 C. 半圆键 D. 花键 2. 机床传动轴上的齿轮需要沿轴向移动，并在移动过程中保持与轴同步旋转，轴与齿轮之间宜采用（ ） A. 普通平键连接 B. 导向平键连接 C. 半圆键连接 D. 楔键连接 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. 普通平键连接是依靠______传递转矩的（ ） A. 上表面 B. 下表面 C. 两侧面 D. 底面 5. 导向平键的连接形式属于（ ） A. 正常连接 B. 松连接 C. 紧密连接 D. 以上均正确 6. 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. 7. 下图所示的普通平键为( ) A. A型 B. B型 C. C型 D. D型 8. 普通平键有圆头(A 型)、平头(B)型和单圆头(C 型)三种型式,当轴的强度足够，键槽位于轴的中间部位时，应选择______为宜（ ） A. A型 B. B型 C. C型 D. B型、C型 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. 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 11. 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 12. A型普通平键的公称长度为L，宽度为b时，其有效长度为 （ ） A. L—2b B. L-b C. L D. L-b/2 13. 下列哪一种普通平键用于轴端（ ） A. A型 B. B型 C. C型 D. D型 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. 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 16. 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 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. 平键标记“键C16×100GB/T1096”中，键的有效工作长度为（ ） A. 16 mm B. 100mm C. 84 mm D. 92 mm 19. 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 20. 平键连接中，键的工作面是（ ） A. 顶面 B. 底面 C. 两侧面 D. 端面 二、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 21. 某传动轴采用普通平键传递转矩，轴径为 30 mm，平键宽度为 8 mm，高度为 7 mm。轴所传递的转矩为 120 N·m，键的许用剪切应力为 60 MPa，许用挤压应力为 100 MPa。（1）分别按剪切强度和挤压强度计算平键所需的最小长度。（2）从标准长度 20 mm、25 mm、28 mm 中选择合适的键长，并校核其强度。 22. 某机床传动轴与齿轮采用 A 型普通平键连接。已知轴径 ，传递转矩 。按标准，轴径在 30～38 mm 时选用键宽 、键高 。键材料许用剪切应力 ，许用挤压应力 。A 型平键的有效工作长度取 ，其中 为公称长度。可供选择的标准公称长度有 28 mm、32 mm、36 mm、40 mm。（1）分别计算按剪切强度和挤压强度所需的最小有效工作长度。（2）确定所需最小公称长度，并从给定标准长度中选择合适的 A 型平键公称长度。（3）校核所选键的实际剪切应力和挤压应力。 23. 某减速器输入轴采用普通平键传递 600 N·m 的转矩。轴径为 40 mm，平键宽度为 12 mm、高度为 8 mm，现有键长为 50 mm。键的许用剪切应力为 55 MPa，许用挤压应力为 140 MPa。（1）计算该平键的剪切应力和挤压应力。（2）判断现有键长是否满足强度要求。（3）若不满足，计算所需最小长度，并从标准长度 56 mm、63 mm、70 mm 中选取合适长度。 24. 某输送设备轴径为 50 mm，工作转矩为 1.2 kN·m，采用宽度 14 mm、高度 9 mm 的普通平键。键的许用剪切应力为 55 MPa，许用挤压应力为 160 MPa。（1）分别计算平键按剪切强度和挤压强度所需的最小长度。（2）从标准长度 63 mm、70 mm、80 mm 中选取合适的键长。（3）计算选定长度为 70 mm 时的剪切应力和挤压应力，并判断其是否合格。 25. 某机械装置的轴径为 42 mm，传动功率为 15 kW，转速为 600 r/min。考虑启动冲击，取工况系数 1.2，采用宽度 14 mm、高度 9 mm 的普通平键。键的许用剪切应力为 50 MPa，许用挤压应力为 100 MPa。（1）计算轴的名义转矩和设计转矩。（2）按剪切强度和挤压强度分别计算平键所需的最小长度。（3）从标准长度 25 mm、32 mm、40 mm 中选取合适的键长，并校核选定键长的强度。 三、综合应用题（本大题共6小题，共40分） 26.（5分）某减速机输出轴采用普通平键连接齿轮。电动机传递功率为 ，输出轴转速为 。轴径为 ，所选普通平键尺寸为 、、。键材料的许用剪切应力为 ，许用挤压应力为 。按普通平键连接进行校核。（1）计算输出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，并判断该平键连接是否满足强度要求。（3）说明普通平键在该连接中的主要作用。 27.（5分）某输送设备采用普通平键连接主动带轮与轴。轴的直径为 25 mm，电动机功率为 7.5 kW，转速为 720 r/min，载荷系数取 1.5。根据轴径查得普通平键截面尺寸为 8 mm×7 mm，现有标准长度为 25 mm、32 mm、40 mm。许用剪切应力为 60 MPa，许用挤压应力为 100 MPa。计算时取设计转矩进行校核。（1）计算平键所需的最小长度，并从现有标准长度中选取合适的键长。（2）计算选定平键的实际剪切应力和挤压应力，判断其是否满足强度要求。（3）若轮毂有效长度只有 36 mm，说明应采取的改进措施。 28.（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？ 29.（5分）某机床主轴采用普通平键固定安装带轮。主轴传递功率为 ，转速为 ，轴径为 。根据轴径选用平键尺寸 、，键长有 和 两种方案。键材料的许用剪切应力为 ，许用挤压应力为 。（1）计算主轴传递的转矩和键所受的圆周力。（2）分别计算两种键长方案的剪切应力和挤压应力，判断哪种方案符合强度要求。（3）若受结构限制不能采用较长键，应采取哪些改进措施？ 30.（5分）某数控车床主轴通过普通平键连接带轮，轴径为 42 mm，主轴传递功率为 11 kW，转速为 1450 r/min，载荷系数取 1.2。按普通平键标准，轴径在 38～44 mm 时选用截面尺寸为 12 mm×8 mm 的键。可供选择的键长为 50 mm、63 mm 和 80 mm，许用剪切应力为 60 MPa，许用挤压应力为 100 MPa。（1）计算设计转矩，并分别按剪切强度和挤压强度计算平键所需长度。（2）选择合适的标准键长，并计算该平键的实际剪切应力和挤压应力。（3）若该带轮需要沿轴向频繁调整位置，说明普通平键是否为最佳选择，并提出合适的键连接类型。 31.（10分）某输送设备的主动轴采用普通平键连接链轮，轴径为 ，传递转矩为 。根据轴径初步选用平键宽度 、高度 。键材料的许用剪切应力为 ，许用挤压应力为 。链轮轮毂的有效长度不超过 ，标准键长可选 或 。（1）分别根据剪切强度和挤压强度计算平键所需的最小工作长度。（2）比较两种标准键长，确定合理的键长，并说明选择依据。（3）若链轮需要沿轴向移动而轴仍保持转动，应选用普通平键还是导向平键？说明理由。 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 $