：平键的选择和计算
第六章：平键的选择和计算
6.1：高速轴与V 带轮用键连接
1、选用圆头普通平键（A 型）
按轴的直径d=45mm,及带轮宽mm 3552=B ，据文献得键的键宽
b ?键高h 为914?，长度mm 45=L 的键。
2、强度校核
键材料选择45钢，V 带轮材料为铸铁，查表得键联接的 许用应力[]MPa P 80~70=σ，键的工作长度
mm h k mm L l 5.495.05.0382
14452b -=?===-==， 挤压应力 []安全）(8.3845
385.4171.14920002000P I P MPa kld T σσ<=???== 6.2：低速轴与大齿轮用键连接
1、选用圆头普通平键（A 型）
按轴的直径d=64mm,据文献得键的键宽b ?键高h 为1118?，长度mm 63=L 的键。
2、强度校核
键材料选择45钢，大齿轮的材料也为45钢，查表得键联接的许用应力[]MPa P 150~120=σ，键的工作长度
mm h k mm L l 5.5115.05.0542
18632b -=?===-==， 挤压应力
[]安全）(77.7764
545.517.73920002000P II P MPa kld T σσ<=???== 6.3：低速轴与联轴器用键连接
1、选用圆头普通平键（A 型）
按轴的直径d=50mm ，据文献查得键的的键宽b ?键高h 为914?，长度mm 63=L 的键。
2、强度校核
键材料选择45钢，联轴器的材料为钢，查表得键联接的许用应力[]MPa P 150~120=σ，键的工作长度
mm h k mm L l 5.495.05.0562
14632b -=?===-==， 挤压应力 []安全）(33.11750
565.417.73920002000P II P MPa kld T σσ<=???==
机械设计-键考试复习与练习题
考试复习与练习题 一、单项选择题（从给出的A、B、C、D中选一个答案） 1 为了不过于严重削弱轴和轮毂的强度，两个切向键最好布置成。 A.在轴的同一母线上 B. 180° C. 120°~ 130° D. 90° 2 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 3 能构成紧连接的两种键是。 A. 楔键和半圆键 B. 半圆键和切向键 C. 楔键和切向键 D. 平键和楔键 4 一般采用加工B型普通平键的键槽。 A. 指状铣刀 B. 盘形铣刀 C. 插刀 D. 车刀 5 设计键连接时，键的截面尺寸b×h通常根据由标准中选择。 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 6 平键连接能传递的最大扭矩T，现要传递的扭矩为1.5T，则应。 A. 安装一对平键 B. 键宽b增大到1.5倍 C. 键长L增大到1.5倍 D. 键高h增大到1.5倍 7 如需在轴上安装一对半圆键，则应将它们布置在。 A. 相隔90° B. 相隔120°位置 C.轴的同一母线上 D. 相隔180° 8 花键连接的主要缺点是。 A. 应力集中 B. 成本高 C. 对中性与导向性差 D. 对轴削弱 二、填空题 9 在平键联接中，静联接应校核强度；动联接应校核强度。 10 在平键联接工作时，是靠和侧面的挤压传递转矩的。 11 花键联接的主要失效形式，对静联接是，对动联接是。 12 键联接，既可传递转矩，又可承受单向轴向载荷，但容易破坏轴与轮毂的对中性。 13 平键联接中的静联接的主要失效形式为，动联接的主要失效形式为；所以通常只进行键联接的强度或计算。 14 半圆键的为工作面，当需要用两个半圆键时，一般布置在轴的。 三、简答题 15 试述普通平键的类型、特点和应用。 16 平键连接有哪些失效形式？ 17 试述平键联接和楔键联接的工作原理及特点。 18 试按顺序叙述设计键联接的主要步骤。 四、设计题 19 一齿轮装在轴上，采用A型普通平键连接。齿轮、轴、键均用45钢，轴径d=80mm，轮毂
机械设计强度计算
第3章 剪切和挤压的实用计算 剪切的概念 在工程实际中，经常遇到剪切问题。剪切变形的主要受力特点是构件受到与其轴线相垂直的大小相等、方向相反、作用线相距很近的一对外力的作用(图3-1a)，构件的变形主要表现为沿着与外力作用线平行的剪切面(n m -面)发生相对错动(图3-1b)。 图3-1 工程中的一些联接件，如键、销钉、螺栓及铆钉等，都是主要承受剪切作用的构件。构件剪切面上的内力可用截面法求得。将构件沿剪切面n m -假想地截开，保留一部分考虑其平衡。例如，由左部分的平衡，可知剪切面上必有与外力平行且与横截面 相切的内力Q F (图3-1c)的作用。Q F 称为剪力，根据平衡方程∑=0Y ，可求得F F Q =。 剪切破坏时，构件将沿剪切面(如图3-la 所示的n m -面)被剪断。只有一个剪切面的情况，称为单剪切。图3-1a 所示情况即为单剪切。 受剪构件除了承受剪切外，往往同时伴随着挤压、弯曲和拉伸等作用。在图3-1中没有完全给出构件所受的外力和剪切面上的全部内力，而只是给出了主要的受力和内力。实际受力和变形比较复杂，因而对这类构件的工作应力进行理论上的精确分析是困难的。工程中对这类构件的强度计算，一般采用在试验和经验基础上建立起来的比较简便的计算方法，称为剪切的实用计算或工程计算。 剪切和挤压的强度计算
剪切强度计算 剪切试验试件的受力情况应模拟零件的实际工作情况进行。图3-2a 为一种剪切试验装置的简图，试件的受力情况如图3-2b 所示，这是模拟某种销钉联接的工作情形。当载荷F 增大至破坏载荷b F 时，试件在剪切面m m -及n n -处被剪断。这种具有两个剪切面的情况，称为双剪切。由图3-2c 可求得剪切面上的剪力为 2F F Q = 图3-2 由于受剪构件的变形及受力比较复杂，剪切面上的应力分布规律很难用理论方法确定，因而工程上一般采用实用计算方法来计算受剪构件的应力。在这种计算方法中，假设应力在剪切面内是均匀分布的。若以A 表示销钉横截面面积，则应力为 A F Q =τ (3-1) τ与剪切面相切故为切应力。以上计算是以假设“切应力在剪切面上均匀分布”为基础的，实际上它只是剪切面内的一个“平均切应力”，所以也称为名义切应力。 当F 达到b F 时的切应力称剪切极限应力，记为b τ。对于上述剪切试验，剪切极限应力为 A F b b 2= τ 将b τ除以安全系数n ，即得到许用切应力
平键的选择和计算资料
平键的选择和计算
第六章：平键的选择和计算 6.1：高速轴与V 带轮用键连接 1、选用圆头普通平键（A 型） 按轴的直径d=45mm,及带轮宽mm 3552=B ，据文献得键的键 宽b ?键高h 为914?，长度mm 45=L 的键。 2、强度校核 键材料选择45钢，V 带轮材料为铸铁，查表得键联接的 许用应力[]MPa P 80~70=σ，键的工作长度 mm h k mm L l 5.495.05.0382 14452b -=?===-==， 挤压应力 []安全）(8.3845 385.4171.14920002000P I P MPa kld T σσ<=???== 6.2：低速轴与大齿轮用键连接 1、选用圆头普通平键（A 型） 按轴的直径d=64mm,据文献得键的键宽b ?键高h 为1118?，长度mm 63=L 的键。 2、强度校核 键材料选择45钢，大齿轮的材料也为45钢，查表得键联接的许用应力[]MPa P 150~120=σ，键的工作长度 mm h k mm L l 5.5115.05.0542 18632b -=?===-==， 挤压应力
[]安全）(77.7764 545.517.73920002000P II P MPa kld T σσ<=???== 6.3：低速轴与联轴器用键连接 1、选用圆头普通平键（A 型） 按轴的直径d=50mm ，据文献查得键的的键宽b ?键高h 为914?，长度mm 63=L 的键。 2、强度校核 键材料选择45钢，联轴器的材料为钢，查表得键联接的许用应力[]MPa P 150~120=σ，键的工作长度 mm h k mm L l 5.495.05.0562 14632b -=?===-==， 挤压应力 []安全）(33.11750 565.417.73920002000P II P MPa kld T σσ<=???==
剪切力地计算方法-剪力强度公式
第3章 剪切和挤压的实用计算 3.1 剪切的概念 在工程实际中，经常遇到剪切问题。剪切变形的主要受力特点是构件受到与其轴线相垂直的大小相等、方向相反、作用线相距很近的一对外力的作用(图3-1a)，构件的变形主要表现为沿着与外力作用线平行的剪切面(n m -面)发生相对错动(图3-1b)。 图3-1 工程中的一些联接件，如键、销钉、螺栓及铆钉等，都是主要承受剪切作用的构件。构件剪切面上的力可用截面法求得。将构件沿剪切面n m -假想地截开，保留一部分考虑其平衡。例如，由左部分的平衡，可知剪切面上必有与外力平行且与横截面相切的力Q F (图3-1c)的作用。Q F 称为剪力，根据平衡方程∑=0Y ，可求得F F Q =。 剪切破坏时，构件将沿剪切面(如图3-la 所示的n m -面)被剪断。只有一个剪切面的情况，称为单剪切。图3-1a 所示情况即为单剪切。 受剪构件除了承受剪切外，往往同时伴随着挤压、弯曲和拉伸等作用。在图3-1中没有完全给出构件所受的外力和剪切面上的全部力，而只是给出了主要的受力和力。实际受力和变形比较复杂，因而对这类构件的工作应力进行理论上的精确分析是困难的。工程中对这类构件的强度计算，一般采用在试验和经验基础上建立起来的比较简便的计算方法，称为剪切的实用计算或工程计算。 3.2 剪切和挤压的强度计算 3.2.1 剪切强度计算 剪切试验试件的受力情况应模拟零件的实际工作情况进行。图3-2a 为一种剪切试验装置的简图，试件的受力情况如图3-2b 所示，这是模拟某种销钉联接的工作情形。当载荷F 增大至破坏载荷b F 时，试件在剪切面m m -及n n -处被剪断。这种具有两个剪切面的情况，称为双剪切。由图3-2c 可求得剪切面上的剪力为 2 F F Q =
键联接(二)
课题键联接（二）课型新授 授课日期授课 时数 总课 时数 教具 使用 投影仪 教学 目标 了解键的分类及特点，学会选择平键及校核强度 教学重点和难点重点：了解键的分类及特点，学会选择平键及校核强度难点：了解键的分类及特点，学会选择平键及校核强度 学情 分析 键联接的内容不是很多，掌握其分类和特点 板书设计一、键联接的种类 1．紧键联接 二．平键联接的选择和计算 教学后记
第1页 课前提问:1、传动比的计算如何计算？ 新授： 平键联接由于结构简单、装拆方便和对中性好，因此获得广泛应用。 （2）导向平键（feather key）和滑键 导向平键是加长的普通平键，采用导向平键时转动零件的轮毂可在轴上沿轴向滑动，适用于轴上零件的轴向移动量不大的场合，如变速箱中的滑移齿轮。 当轴上零件的轴向移动量很大时，可采用滑键。滑键联接是将滑键固定在轮毂上，并与轮毂一起在轴上的键槽中滑动。 2．半圆键联接 半圆键的上表面为平面，下表面为半圆形弧面，两侧面互相平行。半圆键联接也是靠两侧工作面传递转矩的。 它的优点是：能自动适应轮毂槽底的倾斜，使键受力均匀不偏。但它对轴的削弱大，宜用于轴端传递转矩不大的场合。 （二）紧键联接 紧键联接分为楔键联接和切向键联接。 1．楔键 楔键的顶面有1：100的斜度，两侧面相互平行。工作时依靠键的顶面和底面与轮毂键槽和轴槽的底面间所产生挤压力和摩擦力来传递动力和转矩。适用于对中性要求不高、转速较低的场合。 2．切向键 切向键是由两个具有1：100单面斜度的普通楔键沿斜面贴合在一起组成的，只能用于传递单方向的转矩。当传递两个方向转矩时，应装两副切向键。适用于对中性和运动精度要求不高、低速、重载、轴径大于100mm的场合。 二．平键联接的选择和计算 1．选择平键的类型和尺寸 根据联接的要求，按轴径确定类型和键的宽度b、高度h， 键的长度L应根据轮毂长度L1而定，比轮毂略短，一般取L=L1 （5~10）。
键的强度计算
键的强度计算 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
键连接的选择和计算 1．键的选择 I 轴齿轮1处选择普通平头平键 键128,12,8,40b mm h mm L mm ?===； 联轴器处选择普通平头平键 键87,8,7,32b mm h mm L mm ?===； II 轴齿轮2处选择普通平头平键 键149,14,9,36b mm h mm L mm ?===； 齿轮3处选择普通平头平键 键149,14,9,70b mm h mm L mm ?===； III 轴齿轮4处选择普通平头平键 键2012,20,12,70b mm h mm L mm ?===； 联轴器处选择普通平头平键 键1610,16,10,70b mm h mm L mm ?===； 2．键的强度计算 假定载荷在键的工作面上均匀分布，普通平键联接的强度条件为 3 210[]P P T kld σσ?=≤ 查表6-2得，钢材料在轻微冲击下的许用挤压应力为100~120MPa ，所以取
[]120P MPa σ= (1) I 轴齿轮1上键的强度计算 1111170.180.50.58440T N m k h mm l L mm =?==?=== 所以 3 1270.181022[]44040 P P MPa σσ??==≤?? 满足强度条件 I 轴联轴器上键的强度计算 1111170.180.50.57 3.532T N m k h mm l L mm =?==?=== 所以 3 1270.181050[]3.53225 P P MPa σσ??==≤?? 满足强度条件 (2). II 轴上齿轮2处键的强度计算 22222317.70.50.59 4.536T N m k h mm l L mm =?==?=== 所以 32 2317.71087[]4.53645 P P MPa σσ??==≤?? 满足强度条件 II 轴上齿轮3处键的强度计算
机械设计强度计算.doc
第 3 章剪切和挤压的实用计算 3.1剪切的概念 在工程实际中，经常遇到剪切问题。剪切变形的主要受力特点是构件受到与其轴 线相垂直的大小相等、方向相反、作用线相距很近的一对外力的作用( 图 3-1a) ，构件的变形主要表现为沿着与外力作用线平行的剪切面( m n 面)发生相对错动( 图3-1b) 。 图3-1 工程中的一些联接件，如键、销钉、螺栓及铆钉等，都是主要承受剪切作用的构 件。构件剪切面上的内力可用截面法求得。将构件沿剪切面 m n 假想地截开，保留一部分考虑其平衡。例如，由左部分的平衡，可知剪切面上必有与外力平行且与横截面 相切的内力 F Q(图3-1c) 的作用。 F Q称为剪力，根据平衡方程Y 0 ，可求得F Q F 。剪切破坏时，构件将沿剪切面( 如图 3-la 所示的m n面 ) 被剪断。只有一个剪切面的 情况，称为单剪切。图3-1a 所示情况即为单剪切。 受剪构件除了承受剪切外，往往同时伴随着挤压、弯曲和拉伸等作用。在图3-1 中没有完全给出构件所受的外力和剪切面上的全部内力，而只是给出了主要的受力和 内力。实际受力和变形比较复杂，因而对这类构件的工作应力进行理论上的精确分析 是困难的。工程中对这类构件的强度计算，一般采用在试验和经验基础上建立起来的 比较简便的计算方法，称为剪切的实用计算或工程计算。 3.2 剪切和挤压的强度计算 3.2.1剪切强度计算 剪切试验试件的受力情况应模拟零件的实际工作情况进行。图3-2a为一种剪切试验装置的简图，试件的受力情况如图3-2b所示，这是模拟某种销钉联接的工作情 形。当载荷 F 增大至破坏载荷F b时，试件在剪切面m m 及 n n 处被剪断。这种具 有两个剪切面的情况，称为双剪切。由图3-2c 可求得剪切面上的剪力为 F F Q 2
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一、填空题 [1]键“B18×80”的含义是__________B型_键宽18键长80_____________________。 [2]平键联接能传递的最大扭矩为T，现要传递的扭矩为 1.5T，则应_安装一对平键_____________。 [3]设计键联接的几项主要内容是：a按轮毂长度选择键的长度, b按要求选择键类型, c按内径选择键的剖面尺寸, d进行必要强度校核。具体设计时一般顺序为___bcad__________________。 [4]选择普通平键时，键的截面尺寸(b×h)是根据______轴颈_直径___________查标准来确定的,普通平键的工作面是_____两侧面__________。 [5]平键联接靠键和键槽的_______侧面挤压_____传力，高度方向有_______间隙________，不会影响轴与轴上零件的对中。 [6]键连接可分为_____平键___、________斜键____、___花键_________、_半圆键_________。 [7]键的剖面尺寸（b×h）是根据_________轴颈直径_____________从标准中选取出来的。 [8]普通平键联接中，平键的截面尺寸是由______轴颈直径___________________确定的；而平键的长度是由_________轮毂宽度_____________确定的，并应满足标准长度系列且小于轮毂与轴的配合段的长度。 [9]在平键联接工作时，是靠键和键槽侧面的_____挤压_______传递转矩的。 [10]平键连接可分为_________普通平键____________、_______导键滑键_____________等。 [11]平键联接中的静联接的主要失效形式为_______较弱零件的工作面被压溃____________，动联接的主要失效形式为_______磨损_____________；所以通常只进行键联接的________挤压___________强度或_______耐磨性________计算。 [12]普通平键用于静联接，其失效形式是________工作面压溃________，而滑键及导向平键为动联接，其失效形式是_______过度磨损_______。 [13]__________楔键_____键联接，既可传递转矩，又可承受单向轴向载荷，但容易破坏轴与轮毂的对中性。 [14]半圆键的______两侧面___________为工作面，当需要用两个半圆键时，一般布置在轴的_________同一母线上___________。 二、判断题 [1]楔键的两侧面是工作面。 ( ? ) [2]平键、半圆键和花键均以键的两侧面为工作面。( ?) [3]平键联接的工作表面为键的两个侧面和上下两个底面。（?） [4]半圆键联接的受力情况与平键相似，故其强度计算与平键联接相同，主要计算挤压强度。（?） [5]楔键只能用于单向传动，双向传动时，必须采用两个楔键。（?） [6]键的长度主要是根据轴的直径来选择。（?） [7]A型普通平键可用于轴端。( ? )。 [8]轴和轴上零件采用楔键联接时对中性好。（?） [9]键联接的主要作用是使轴与轮毂之间沿轴向固定并传递扭矩。（?） [10]键的剖面尺寸通常是根据轴的直径按标准选择。（?） [11]花键联接与平键联接相比较，对轴的削弱比较严重。（?） [12]当采用一个平键不能满足强度要求时，可采用两个错开180°布置。（?） [13]一般导向键联接的主要失效形式是磨损。（?） [14]当轴双向工作时，必须采用两组切向键联接，并错开180°布置。（?） [15]对于普通平键采用双键联接时强度按2个键计算。（?）
平键的选择和计算
第六章:平键的选择与计算 6、1:高速轴与V 带轮用键连接 1、选用圆头普通平键(A 型) 按轴的直径d=45mm,及带轮宽mm 3552=B ,据文献得键的键宽 b ?键高h 为914?,长度mm 45=L 的键。 2、强度校核 键材料选择45钢,V 带轮材料为铸铁,查表得键联接的 许用应力[]MPa P 80~70=σ,键的工作长度 mm h k mm L l 5.495.05.0382 14452b -=?===-==， 挤压应力 []安全）(8.3845 385.4171.14920002000P I P MPa kld T σσ<=???== 6、2:低速轴与大齿轮用键连接 1、选用圆头普通平键(A 型) 按轴的直径d=64mm,据文献得键的键宽b ?键高h 为1118?,长度mm 63=L 的键。 2、强度校核 键材料选择45钢,大齿轮的材料也为45钢,查表得键联接的许用应力[]MPa P 150~120=σ,键的工作长度 mm h k mm L l 5.5115.05.0542 18632b -=?===-==， 挤压应力
[]安全）(77.7764 545.517.73920002000P II P MPa kld T σσ<=???== 6、3:低速轴与联轴器用键连接 1、选用圆头普通平键(A 型) 按轴的直径d=50mm,据文献查得键的的键宽b ?键高h 为914?,长度mm 63=L 的键。 2、强度校核 键材料选择45钢,联轴器的材料为钢,查表得键联接的许用应力[]MPa P 150~120=σ,键的工作长度 mm h k mm L l 5.495.05.0562 14632b -=?===-==， 挤压应力 []安全）(33.11750565.417.73920002000P II P MPa kld T σσ<=???==
平键连接的选择与强度校核
平键连接的选择与强度校核传递较大转矩时，可采用由两个1:100 的上、下面互相平行.需两边打人。定心性差 Z、 的单边倾斜楔键组成的切向键连接。键 ，适用于不要求准确定心、低速运转的场 2.平键连接的选择与强度校核 1)健的选择 平键是标准件，其本身不需要设计，只需根据具体情况选择即可。选择键时应考虑类型和尺寸两个方面。键的类型选择应考虑键连接的结构特点、使用要求和工作条件;键的尺寸选择应考虑是否符合标准规格和强度要求。在尺寸选择中，考虑键的主要尺寸，即键的截面尺寸(一般以键宽bX键高h表示)和键长L,键的截面尺寸b Xh按轴的直径d由标准中选定;键的长度L一般应等于或略短于轮毅的长度。一 般轮毅的长度可取为L'=,-- (1.5-2)d，这里d为轴的直径.同时键长也应符合标准 规定的长度系列(见表7-1及附表7-1)重要的键连接在选出键的类型和尺寸后，还 应进行强度校核计算。 键的材料通常用45钢，如果强度不够，通常采用双键.两个平键最好沿周向相 隔1800布置;两个半圆键应布置在轴的同一母线上;两个楔键则应布置在沿周向相隔第7章粕毅连接 125 900---1200.考虑到载荷分布的不均匀性，在强度校核中可按].5个键计算. 3.花键连接 花键连接是由轴上加工出多个纵向键齿的花键轴和轮毅孔上加工出同样的键齿槽组成。工作时靠键齿的侧面互相挤压传递转矩.花键连接具有承载能力强、对轴 和毅的强度削弱程度小、定心精度高和导向性好等优点。其缺点是需要专用设备加工，成本较高。因此，花键连接适用于定心精度要求高和载荷较大的场合.在汽车、拖拉机、航空航天等工业中都获得广泛的应用。 花键已标准化，按齿廓的不同，可分矩形花键和渐开线花键。
键连接的选择和校核
§7键联接的选择和校核 一、Ⅱ轴大齿轮键 1．键的选择 选用普通 圆头平键 A 型,轴径d=40mm ,查[1]103P 表6-1，得宽度b=12mm,高度h=8mm, 2．键的校核 键长度小于轮毂长度mm mm 10~5且键长不宜超过d 8.1~6.1，前面算得 大齿轮宽度 45 ,根据键的长度系列选键长L=36mm 。(查[1]103P 表6-1) 键，轴，轮毂的材料都为钢，查[1]6-2得许用挤压应力[οp ]=100~120Mpa,取[οp ]=100Mpa. 键的工作长度l =L －b=36－12=24mm, 键与轮毂键槽的接触高度k=0.5h=0.5×8=4mm 由式[1] 6-1得οp = 3 3 210299.201042440 T kld ???= ??=51.67Mpa 所以所选用的平键强度足够。
§10减速器箱体设计及附件的选择和说明 一、箱体主要设计尺寸 名称 计算依据 计算过程 计算结果 )(mm 箱座壁厚δ 8)03.0~025.0(≥?+=a δ 0.025*123+3＝ 6.075 8 箱盖壁厚 1δ 8)85.0~8.0(≥δ )85.0~8.0(×8=0.8x8=6.4 8 箱座凸缘厚度b δ 5.1 1.5×8 12 箱盖凸缘厚度1b 15.1δ 1.5×8 12 箱座底凸缘厚度2b δ 5.2 2.5×8 20 地脚螺栓直径f d 0.036a+12=0.036x123+12=16.428查[3]表3P 26 20 地脚螺钉数目n 250,4a n ≤=时 4 轴承旁联接螺栓直径1d f d 75.0 0.75×20=15 16
：平键的选择和计算
第六章：平键的选择和计算 6.1：高速轴与V 带轮用键连接 1、选用圆头普通平键（A 型） 按轴的直径d=45mm,及带轮宽mm 3552=B ，据文献得键的键宽 b ?键高h 为914?，长度mm 45=L 的键。 2、强度校核 键材料选择45钢，V 带轮材料为铸铁，查表得键联接的 许用应力[]MPa P 80~70=σ，键的工作长度 mm h k mm L l 5.495.05.0382 14452b -=?===-==， 挤压应力 []安全）(8.3845 385.4171.14920002000P I P MPa kld T σσ<=???== 6.2：低速轴与大齿轮用键连接 1、选用圆头普通平键（A 型） 按轴的直径d=64mm,据文献得键的键宽b ?键高h 为1118?，长度mm 63=L 的键。 2、强度校核 键材料选择45钢，大齿轮的材料也为45钢，查表得键联接的许用应力[]MPa P 150~120=σ，键的工作长度 mm h k mm L l 5.5115.05.0542 18632b -=?===-==， 挤压应力
[]安全）(77.7764 545.517.73920002000P II P MPa kld T σσ<=???== 6.3：低速轴与联轴器用键连接 1、选用圆头普通平键（A 型） 按轴的直径d=50mm ，据文献查得键的的键宽b ?键高h 为914?，长度mm 63=L 的键。 2、强度校核 键材料选择45钢，联轴器的材料为钢，查表得键联接的许用应力[]MPa P 150~120=σ，键的工作长度 mm h k mm L l 5.495.05.0562 14632b -=?===-==， 挤压应力 []安全）(33.11750 565.417.73920002000P II P MPa kld T σσ<=???==
键连接的选择计算
11.键连接的选择计算 11.1键的选择 根据减速器的性能要求，选择减速器上的键都为A 型平键，选用材质为45钢，但在不同轴的不同位置选择不同的尺寸的键，因为键连接工作方式为静连接，减速器为中等冲击，则其其许用挤压应力[]6090P Mpa σ= ，选取中间值为 []75P Mpa σ= 1.轴Ⅰ键的选择： 轴Ⅰ左端连接凸缘式联轴器，键槽部分的轴径为28mm ，轴段长60mm ，选择A 型平键，键87,50b h L mm ?=?= 2.轴Ⅱ键1的选择： 该轴段与齿轮相配合，轴段长度为78mm ，轴径为46mm ，选择A 型平键，键149,70b h L mm ?=?= 3.轴Ⅱ键2的选择： 该轴段与齿轮相配合，轴段长度为43mm ，轴径为46mm ，选择A 型平键，键149,32b h L mm ?=?= 4.轴Ⅲ键1的选择： 该轴段与齿轮相配合，轴段长度为73mm ，轴径为62mm ，选择A 型平键，键1811,63b h L mm ?=?= 5.轴Ⅲ键2的选择： 轴Ⅲ右端连接凸缘式联轴器，键槽部分的轴径为42mm ，轴段长82mm ，选择A 型平键，键128,70b h L mm ?=?= 11.2 键连接强度校核 1.轴Ⅰ键的校核： 工作长度50842L l b mm =-=-=
接触高度0.50.57 3.5k h mm ==?= 则许用挤压应力： 33 210215.95107.75[]753.54228 p p T Mpa MPa kld σσI ???===<=?? 则强度足够，满足设计要求。 2.轴Ⅱ键1的校核： 工作长度701456L l b mm =-=-= 接触高度0.50.59 4.5k h mm ==?= 则许用挤压应力： 33 2210281.141013.99[]754.55646 p p T Mpa MPa kld σσ???===<=?? 则强度足够，满足设计要求。 3.轴Ⅱ键2的校核： 工作长度321418L l b mm =-=-= 接触高度0.50.59 4.5k h mm ==?= 则许用挤压应力： 33 2210281.141043.55[]754.51846 p p T Mpa MPa kld σσ???===<=?? 则强度足够，满足设计要求。 4.轴Ⅲ键1的校核： 工作长度621845L l b mm =-=-= 接触高度0.50.511 5.5k h mm ==?= 则许用挤压应力：
剪切力的计算方法-剪力强度公式
第 3 章剪切和挤压的实用计算 3.1 剪切的概念 在工程实际中，经常遇到剪切问题。剪切变形的主要受力特点是构件受到与其轴线相垂直的大小相等、方向相反、作用线相距很近的一对外力的作用（图 3-1a），构件的变形主要表现为沿着与外力作用线平行的剪切面（m-n面）发生相对错动（图 3-1b）。 工程中的一些联接件，如键、销钉、螺栓及铆钉等，都是主要承受剪切作用的构件。构件剪切面上的内力可用截面法求得。将构件沿剪切面m-n假想地截开，保留一部分考虑其平衡。例如，由左部分的平衡，可知剪切面上必有与外力平行且与横截面相切的内力F Q （图3-1c）的作用。F Q称为剪力，根据平衡方程Y =0，可求得F Q =F。剪切破坏时，构件将沿剪切面（如图 3-la 所示的m-n面）被剪断。只有一个剪切面的情况，称为单剪切。图 3-1a 所示情况即为单剪切。 受剪构件除了承受剪切外，往往同时伴随着挤压、弯曲和拉伸等作用。在图 3-1 中没有完全给出构件所受的外力和剪切面上的全部内力，而只是给出了主要的受力和内力。实际受力和变形比较复杂，因而对这类构件的工作应力进行理论上的精确分析是困难的。工程中对这类构件的强度计算，一般采用在试验和经验基础上建立起来的比较简便的计算方法，称为剪切的实用计算或工程计算。 3.2 剪切和挤压的强度计算 3.2.1 剪切强度计算 剪切试验试件的受力情况应模拟零件的实际工作情况进行。图 3-2a 为一种剪切试验装置的简图，试件的受力情况如图 3-2b 所示，这是模拟某种销钉联接的工作情形。当载荷F增大至破坏载荷F b时，试件在剪切面m - m及n - n处被剪断。这种具有两个剪切面的情况，称为双剪切。由图 3-2c 可求得剪切面上的剪力为
键联接考试复习与练习题
键联接考试复习与练习题 一、单项选择题（从给出的A、B、C、D中选一个答案） 1 为了不过于严重削弱轴和轮毂的强度，两个切向键最好布置成。 A.在轴的同一母线上 B. 180° C. 120°~ 130° D. 90° 2 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 3 能构成紧连接的两种键是。 A. 楔键和半圆键 B. 半圆键和切向键 C. 楔键和切向键 D. 平键和楔键 4 一般采用加工B型普通平键的键槽。 A. 指状铣刀 B. 盘形铣刀 C. 插刀 D. 车刀 5 设计键连接时，键的截面尺寸b×h通常根据由标准中选择。 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 6 平键连接能传递的最大扭矩T，现要传递的扭矩为1.5T，则应。 A. 安装一对平键 B. 键宽b增大到1.5倍 C. 键长L增大到1.5倍 D. 键高h增大到1.5倍 7 如需在轴上安装一对半圆键，则应将它们布置在。 A. 相隔90° B. 相隔120°位置 C.轴的同一母线上 D. 相隔180° 8 花键连接的主要缺点是。 A. 应力集中 B. 成本高 C. 对中性与导向性差 D. 对轴削弱 二、填空题 9 在平键联接中，静联接应校核强度；动联接应校核强度。 10 在平键联接工作时，是靠和侧面的挤压传递转矩的。 11 花键联接的主要失效形式，对静联接是，对动联接是。 12 键联接，既可传递转矩，又可承受单向轴向载荷，但容易破坏轴与轮毂的对中性。 13 平键联接中的静联接的主要失效形式为，动联接的主要失效形式为；所以通常只进行键联接的强度或计算。 14 半圆键的为工作面，当需要用两个半圆键时，一般布置在轴的。 三、简答题 15 试述普通平键的类型、特点和应用。 16 平键连接有哪些失效形式？ 17 试述平键联接和楔键联接的工作原理及特点。 18 试按顺序叙述设计键联接的主要步骤。 四、设计题 19 一齿轮装在轴上，采用A型普通平键连接。齿轮、轴、键均用45钢，轴径d=80mm，轮毂长度L=150mm，传递传矩T=2 000 N·m，工作中有轻微冲击。试确定平键尺寸和标记，并验算连接的强度。 20 已知图示的轴伸长度为72 mm，直径d=40 mm，配合公差为H7/k6，采用A型普通平键连接。试确 定图中各结构尺寸，尺寸公差，表面粗糙度和形位公差（一般连接）。 a)轴b)毂孔 题22图 复习与练习题参考答案
当键联接的强度不够时
轴 一、单选题 1.当键联接的强度不够时，可以适当地增加以提高联接强度。 A 轮毂长度 B 键的长度 C 键的宽度 D 轮毂宽度 2.选择平键尺寸时，应根据轴径查表确定键的尺寸。 A 长度 B 宽度和高度 C 高度 D 弧度 3.平键联接中，依靠工作面来传递转矩。 A 二侧面 B 上下面 C 内外工作面 D 内侧面 4.根据扭转强度所估算出直径为轴端处直径。 A 最大 B 最小 C 较大 D 较小 5.一般转轴的失效形式为。 A 塑性变形 B 疲劳破坏或刚度不足 C 由于静强度不够而断裂 D 弹性变形 二、判断题 1.若平键联接挤压强度不够时，可适当增加键高和轮毂槽深来补偿。 2.平键、半圆键和花键均以键的两侧面为工作面。 3.花键联接多半用于载荷较大和定心精度要求较高的场合。 4.普通平键联接中，键受挤压的面积是整个侧面积。 １
5.为了提高轴的刚度，必须采用合金钢材料。 三、填空题 1.楔键的工作面为（）面；平键的工作面为（两侧）面。 2.平键联接中，平键的工作面为（），斜键的工作面为（）。 3.花键联接中，对中方式有（），（），（）等三种。 4.键的常用材料为（），轴的常用材料为（）。 5.楔键只能安装在（）处。 6.轴的常用材料为（45），螺钉的常用材料为（）。 ２
7.在轴的按弯扭合成强度计算公式中，α值的意义是（）。 8.轴与轮毂的联接形式有（），（），（），（）等。 9.轴上零件的周向固定的方法有（），（），（）等几种。 10.轴上零件的轴向固定的方法有（），（），（）等几种。 四、简答题 1.平键连接的失效形式是什么？强度校核依什么应力来进行？ 2.当键联接的强度校核不合格时，可采取什么措施来解决。 ３
平键规格
普通平键 1、普通平键的概念、结构、尺寸 普通平键（GB1096-2003）分为三种结构形式，如图所示（倒角或倒圆未画），A型为圆头普通平键，B型为方头普通平键，C型为单圆头普通 2、普通平键的标记格式为： 名称键的形式键宽b ×键高h ×键长L GB1096-2003。 其中A型普通平键的形式A可以省略不住。 例如A型普通平键，b=8，h=7, L=25, 标记为键8×7×25 GB1096-2003，如为B型普通平键，尺寸同上，则标记为：键B8×7×25 GB1096-2003。除了普通平键外还有薄型普通平键，用于受力较小的连接，其国标代号为GB1657-2003, 结构同GB1096-2003相同，也分为A、B、C型。普通平键依靠的是键的两个侧面来传递动力。 普通平键的有关尺寸是根据轴的直径来选取的，可以查下面的表：
绘图时与键有关的数据，如槽深、槽宽必须查上面的表画图。 3、画法 3.1 键槽的画法 其中如标注偏差，应该按照上面标中的要求和说明进行标注。 3.2 普通平键连接画法 名称：普通平键型式与尺寸 2009-01-20 23:15
标准：摘自GB/T 1095-1979,GB/T 1096-1979（1990年确认有效） 模型(M) GB1096.CATPart GB1096.SLDPRT 轴键键槽B型键每 100mm 公称直公称尺寸宽度b深度半径r 重量
径d b(h9)h(h11)L(h14)c或 r(max) 公称 尺寸 b 极限偏差(kg)≈ 较松键联结一般键联结较紧键联结轴t毂t1 轴H9毂D10轴N9毂Js9轴和毂P9 公称 尺寸 极限偏 差 公称 尺寸 极限偏 差 最小最大 -宽度 (PB) 高度 (PH) 名义长 度(NLG) 倒角高 度(PHH) ------------- 6～8226～200.252+0.025～0+0.060～ +0.020 -0.004～ -0.029 ±0.0125 -0.006～ -0.031 1.2+0.1～01+0.1～00.080.160.003 8～10336～360.253+0.025～0+0.060～ +0.020 -0.004～ -0.029 ±0.0125 -0.006～ -0.031 1.8+0.1～01.4+0.1～00.080.160.007 10～12448～450.254+0.030～0+0.078～ +0.030 -0.000～ -0.030 ±0.015 -0.012～ -0.042 2.5+0.1～01.8+0.1～00.080.160.013 12～175510～560.45+0.030～0+0.078～ +0.030 -0.000～ -0.030 ±0.015 -0.012～ -0.042 3+0.1～02.3+0.1～00.160.250.02 17～226614～700.46+0.030～0+0.078～ +0.030 -0.000～ -0.030 ±0.015 -0.012～ -0.042 3.5+0.1～02.8+0.1～00.160.250.028 22～308718～900.48+0.036～0+0.098～ +0.040 -0.000～ -0.036 ±0.018 -0.015～ -0.051 4+0.2～03.3+0.2～00.160.250.044 30～3810822～1100.610+0.036～0+0.098～ +0.040 -0.000～ -0.036 ±0.018 -0.015～ -0.051 5+0.2～03.3+0.2～00.250.40.063 38～4412828～1400.612+0.043～0+0.120～ +0.050 -0.000～ -0.043 ±0.0215 -0.018～ -0.061 5+0.2～03.3+0.2～00.250.40.075 44～5014936～1600.614+0.043～0+0.120～ +0.050 -0.000～ -0.043 ±0.0215 -0.018～ -0.061 5.5+0.2～03.8+0.2～00.250.40.099 50～58161045～1800.616+0.043～0+0.120～-0.000～±0.0215-0.018～6+0.2～04.3+0.2～00.250.40.126
平键连接设计计算
1、一个8级精度的铸铁直齿圆柱齿轮与一钢轴用键构成静连接。装齿轮处的轴径为 60mm，齿轮轮毂长95mm。连接传递的转矩为840N*m，载荷平稳。试选择此键连接。 解：齿轮为8级精度，因此要求一定的定心性，可选用平键连接。由于是静连接，因 此选用普通平键，考虑定位好而选用了圆头，取键的材料为45钢。齿轮轮毂长95mm，因此键所在的阶梯轴的轴段长铋轮毂略短，为90mm。参考GB/T1096-2003选标准键长L=80mm为设计键长。由GB/T1096-2003可查得，当轴径d=58~65mm时，键的 截面尺寸为：宽b=18mm，高h=11mm。 验算强度： 键的接触长度l’=L-b=（80-18）mm=62mm。（键与轮毂键槽的接触高度取0.5h），取铸铁轮毂槽的许用挤压应力[σp]=80MPa（载荷平稳，故取大值）。 1）核算键连接的抗压强度： σp=4T/dhl’=4x840x10^3/(60x11x62)MPa=82MPa>[σp]=80MPa 可见，连接的抗压强度不够。考虑到相差有限，适当增大键长或改用方头键，这样键 的全长都与毂上的键槽相接触，就能满足强度要求。但是，为了不改动齿轮轮毂和轴 的径向尺寸，并考虑到圆头键在轴槽中固定较牢，决定改选L=90mm的圆头普通平键，键的接触长度l’=L-b=（90-18）mm=72mm。 σp=4T/dhl’=4x840x10^3/(60x11x72)MPa=71MPa<[σp]=80MPa 说明键连接的抗压强度满足要求。 2）核算平键连接的抗剪强度： τ=2T/dbl’=2x840x10^3/(60x18x72)MPa=22MPa<<[τ]=120MPa
键的强度计算
键连接的选择和计算 1．键的选择 I 轴齿轮1处选择普通平头平键 键128,12,8,40b mm h mm L mm ?===； 联轴器处选择普通平头平键 键87,8,7,32b mm h mm L mm ?===； II 轴齿轮2处选择普通平头平键 键149,14,9,36b mm h mm L mm ?===； 齿轮3处选择普通平头平键 键149,14,9,70b mm h mm L mm ?===； III 轴齿轮4处选择普通平头平键 键2012,20,12,70b mm h mm L mm ?===； 联轴器处选择普通平头平键 键1610,16,10,70b mm h mm L mm ?===； 2．键的强度计算 假定载荷在键的工作面上均匀分布，普通平键联接的强度条件为 3 210[]P P T kld σσ?=≤ 查表6-2得，钢材料在轻微冲击下的许用挤压应力为100~120MPa ，所以取 []120P MPa σ= (1) I 轴齿轮1上键的强度计算 1111170.180.50.58440T N m k h mm l L mm =?==?===
所以 122[]44040 P P MPa σσ==≤?? 满足强度条件 I 轴联轴器上键的强度计算 1111170.180.50.57 3.532T N m k h mm l L mm =?==?=== 所以 3 1270.181050[]3.53225 P P MPa σσ??==≤?? 满足强度条件 (2). II 轴上齿轮2处键的强度计算 22222317.70.50.59 4.536T N m k h mm l L mm =?==?=== 所以 32 2317.71087[]4.53645 P P MPa σσ??==≤?? 满足强度条件 II 轴上齿轮3处键的强度计算 22222317.70.50.59 4.570T N m k h mm l L mm =?==?=== 所以 32 2317.71045[]4.57045 P P MPa σσ??==≤?? 满足强度条件 (3) III 轴齿轮4处键的强度计算 3333310250.50.512670T N m k h mm l L mm =?==?===
键连接习题
键连接习题 一、填空题 1、平键当采用双键连接时，两键相距布置。 2、薄壁管轴和轮毂连接应采用键连接。 3、键的截面尺寸是按从标准中选取的。 4、楔键连接的主要缺点是。 5、普通平键有三种型式，即、、。 6、渐开线花键采用的定心方式为。 7、矩形花键采用定心。 8、A型平键的键槽采用铣刀加工。 9、按作用分，销有、、。 10、渐开线花键的分度圆压力角有、两种型式。 11、平键连接中的工作面为面，楔键连接中的工作面为面。 12、按销的功能分为销、销和销三种。 13、构成静连接的普通平键连接的主要失效形式是工作面；构成动连接的导向平键和滑键连接的主要失效形式是工作面。 14、键的选择一般包括选择和选择两个方面。 15、根据齿形不同，花键连接分为花键连接和花键连接两种。 二、选择题 1、能构成紧连接的两种键为。 A、楔键和半圆键 B、半圆键和切向键 C、楔键和切向键 D、平键和半圆键 2、A型普通平键的公称长度为L，宽度为b时，其工作长度= 。 A、L-2b B、L-b C、L D、L-b/2 3、一般采用加工B型普通平键的键槽。 A、指状铣刀 B、盘形铣刀 C、插刀 D、铰刀
4、半圆键的主要优点是。 A、对轴的强度影响较小 B、工艺性好，安装方便 C、承受载荷的能力强 D、键槽的应力集中小 5、设计键连接时，键的截面尺寸b×h通常根据由标准中选择。 A、传递转矩的大小 B、传递功率的大小 C、轴的直径 6、平键连接能传递最大的转矩为T，现要传递的扭矩为1.5T，侧应。 A、安装一对平键 B、键宽增加到1.5倍 C、键长增加到1.5倍 D、键高增加到1.5倍 7、如需在轴上安装一对半圆键，则应将它们布置在________。 A、相隔90o B、相隔120o C、相隔180o D、同一母线上 8、平键标记：键B20×80GB/T1096-1979中，20×80表示的是______。 A、键宽和键长 B、键宽和轴径 C、键高和轴径 D、键宽和键高 9、花键连接的主要缺点是______。 A、应力集中 B、成本高 C、对中性和导向性差 D、对轴的强度影响大 10、矩形花键连接中，定心方式采用_________。 A、小径定心 B、大径定心 C、齿形定心 D、键侧定心 11、普通平键联结的主要用途是使轴与轮毂之间______。 A、沿轴向固定并传递轴向力 B、沿轴向可作相对滑动并具有导向作用 C、沿周向固定并传递转矩 D、安装与拆卸方便 12、键的长度主要是根据______来选择。 A、传递转矩的大小 B、轮毂的长度 C、轴的直径 13、楔键联结的主要缺点是_____。 A、键的斜面加工困难 B、键安装时易损坏 C、键装入键槽后，在轮毂中产生初应力 D、轴和轴上的零件对中性差 14、平键联结如不能满足强度条件要求时，可在轴上安装一对平键，使它们沿圆周相隔_______。 A、 90o B、 120o C、 135o D、180o