机械设计作业6答案

机械设计作业集-1-班级成绩姓名任课教师学号批改日期第六章键、花键、无键联接和销联接三、分析与思考题6—19薄形平键联接与普通平键联接相比，在使用场合、结构尺寸和承载能力上有何区别？答：薄形平键与普通平键的主要区别是，高度为普通平键的60％～70％，传递转矩的能力较低，常用于薄壁结构、空心轴及一些径向尺寸受限制的场合。6—20按构造分普通平键有A、B、C三种型式，他们的使用特点各是什么？与之相配的轴槽是如何加工的？其工作长度和公称长度之间各有什么关系？答：A型：轴槽由指状铣刀铣出，圆头键在键槽中固定牢固，键槽应力集中较大，圆头部两侧面不工作，工作长度与公称长度之间的关系：l=L－b。B型：轴槽由盘状铣刀铣出，方头键在键槽中常用螺钉紧固，键槽应力集中较小，工作长度：l=L。C型：轴槽由指状铣刀铣出，一头圆一头方用于轴端与毂类零件联接，安装方便。工作长度：l=L－b/2。6—21半圆键联接与普通平键联接相比，有什么优缺点？它适用于什么场合？答：轴槽用尺寸与半圆键相同的半圆键槽铣刀铣出，键在槽中能绕几何中心摆动以适应轮毂中键槽的斜度。优点：工艺性较好，装配方便，尤其适用于锥形轴端与轮毂的联接。缺点：轴槽较深，对轴的强度削弱较大。一般只用于轻载静联接中。6—22为什么采用两个平键时，通常在轴的圆周上相隔180°位置布置；采用两个楔键时，常相隔90°～120°；而采用两个半圆键时，则布置在轴的同一母线上？答：两平键相隔180°布置，对轴的削弱均匀，并且两键的挤压力对轴平衡，对轴不产生附加弯矩，受力状态好。两楔键相隔90°～120°布置，若夹角过小，则对轴的局部削弱过大；若夹角过大，则两个楔键的总承载能力下降。当夹角为180°时，两个楔键的承载能力大体上只相当于一个楔键的承载能力。因此，两个楔键间的夹角既不能过大，也不能过小。两个半圆键布置在轴的同一母线上，半圆键在轴上的键槽较深，对轴的削弱较大，不宜将两个半圆键布置在轴的同一横截面上。6—23在材料和载荷性质相同的情况下，动联接的许用压力比静联接的许用挤压力小，试说明原因。答：因为动联接的失效形式为过度磨损，而磨损的速度快慢主要与压力有关。压力的大小首先应满足静强度条件，即小于许用挤压应力，然后，为了使动联接具有一定的使用寿命，特意将许用压力值定得较低。若动联接的相对滑动表面经过淬火处理，其耐磨性得到很大的提高，可相应地提高其许用压力值。6—24花键联接的主要失效形式是什么？如何进行强度计算？答：静联接——工作面被压溃，按工作面上的挤压应力进行强度计算，动联接——工作面过度磨损，按工作面上的压力条件性地进行强度计算，6—25销有哪几种类型？各用于何种场合？销联接有哪些失效形式？答：定位销：用于固定零件的相互位置，是组合加工和装配时的重要辅助零件。联接销：传递不大的载荷。失效形式为剪断和压溃。安全销：作安全装置中的过载剪断元件。pm3p102zhldTpzhldTpm3102机械设计作业集-2-班级成绩姓名任课教师学号批改日期6—26一般联接用销、定位用销及安全保护用销在设计计算上有何不同？答：联接销：根据联接的结构特点按经验或规范确定，必要时再按剪切和挤压强度条件校核计算。定位销：通常不受或只受很小的载荷，故不作强度校核计算，其直径按结构确定，数目一般不少于两个。安全销：直径应按过载时被剪断的条件确定。四、计算分析题6—27图示减速器的低速轴与凸缘联轴器及圆柱齿轮之间采用键连接。已知轴传递的转矩T=1000N·m，齿轮的材料为锻钢，凸缘联轴器的材料为HT200，工作时有轻微冲击，联接处轴及轮毂尺寸如图所示。试选择键的类型和尺寸，并校核联接的强度。解：1、联轴器处①键的类型和尺寸选A（或C）型普通平键，根据轴径d=70mm，查表6—1得键的截面尺寸为：b=20mm，h=12mm,根据轮毂的长度130mm，取键长L=110mm，键的标记：键20×110GB/T1096—1979（键C20×110GB/T1096—1979）②校核联接强度联轴器的材料为铸铁，查表6—2，取PMPa,k=0.5h=6mm，l=L－b=90mm（或l=L－b/2=100mm）满足强度条件2、齿轮处①键的类型和尺寸选A型平键，根据轴径d=90mm，查表6—1得键的截面尺寸为：b=25mm，h=14mm,根据轮毂的宽度90mm，取键长L=80mm，键的标记：键25×80GB/T1096—1979②校核联接强度齿轮和轴的材料均为钢，查表6—2，取PMPa,k=0.5h=7mm，l=L－25=55mm6—28轴与轮毂分别采用B型普通平键联接和中系列矩形花键联接。已知轴的直径（花键的大径）d=102mm，轮毂宽度L=150mm，轴和轮毂的材料均为碳钢，取许用挤压应力[p]=100MPa，试计算两种联接各允许传递的转矩。解：1、B型普通平键联接①键的尺寸B型普通平键联接，根据轴径d=102mm，查表6—1得键的截面尺寸为：b=28mm，h=16mm,根据轮毂的宽度150mm，取键长L=125mm，键的标记：键B28×125GB/T1096—79②联接允许传递的转矩2、花键联接①键的尺寸查手册，中系列矩形花键的尺寸为：z×d×D×B=10×92×102×14,C=0.6mm,=0.75,l=150mm，dm=(D+d)/2=(102+92)/2=97mm,h=(D－d)/2－2C=(102－92)/2－2×0.6=3.8题6—27图13090题6—27图1309090709070papσMP.kldTσ915270906101000210233papσMPkldTσ725790557101000210233.满足强度条件mNσkldTp5100102100102125810233机械设计作业集-3-班级成绩姓名任课教师学号批改日期mm②联接允许传递的转矩五、结构设计与分析题6—29试指出下列途中的错误结构，并画出正确的结构图（在原图上改正）。6—30已知图示的轴伸长度为72mm，直径d=40mm配合共查为H7/k6，采用A型普通平键联接。试确定图中各结构尺寸、尺寸公差、表面粗糙度和形位公差（一般键联接）。Nm...102σψzhldT3pm75207331021009715083107503(a)轴伸(b)毂孔题6—30图56337231.6230.020.026.302035.200343..0180002040..0043012.021012.3.23.26.30250040.1.623题6—29图（a）平键联接（b）双楔键联接（c）传递双向转矩的切向键联接（e）半圆键联接（f）圆锥销定位（d）楔键联接