第7章 键联接
邱宣怀《机械设计》(第4版)章节题库-第七章至第十二章【圣才出品】

第7章键、花键、销、成形联接一、填空题1.普通平键用于______连接,其工作面是______面,工作时靠______传递转矩,主要失效形式是______。
【答案】静;两侧;侧面受挤压和剪切;工作面被压溃2.楔键的工作面是______,主要失效形式是______。
【答案】上、下面;压溃3.平键的剖面尺寸通常是根据______选择,长度尺寸主要是根据______选择。
【答案】轴的直径;轮毂长度4.导向平键和滑键用于______连接,主要失效形式是______,这种连接的强度条件是______。
【答案】动;磨损;耐磨性条件P≤[P]5.同一连接处使用两个平键,应错开______布置;采用两个楔键或两组切向键时,要错开______;采用两个半圆键,则应______。
【答案】180°120°布置在一条直线上6.在平键连接中,静连接应校核______强度;动连接应校核______强度。
【答案】挤压;耐磨7.平键连接工作时,是靠______和______侧面的挤压传递转矩的。
【答案】键;键槽8.花键连接的主要失效形式,对静连接是______,对动连接是______。
【答案】齿面压溃;齿面磨损9.______键连接,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。
【答案】楔10.平键连接中的静连接的主要失效形式为______,动连接的主要失效形式为______;所以通常只进行键连接的______强度或______计算。
【答案】较弱零件的工作面被压溃;磨损;挤压;耐磨性11.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______。
【答案】两侧面;同一母线上12.花键联接的主要优点是______。
【答案】齿数较多且受力均匀,承载能力高;槽浅,齿根应力集中小,对轴和毂的强度削弱较轻;轴上零件与轴的对中性好二、问答题1.普通平键有哪些失效形式?主要失效形式是什么?怎样进行强度校核?如经校核判断强度不足时,可采取哪些措施?答:(1)普通平键的失效形式有工作面被压溃,个别情况会出现键被剪断。
第七章 标准件和常用件

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7.1 螺纹
7.1. 2 螺纹的规定画法和标注
7.1. 2.1 螺纹的规定画法
7.1. 2.1.1 外螺纹的画法 外螺纹的大径用粗实线表示,小径用细实线表示。螺纹小
径按大径的0.85倍绘制。在不反映圆的视图中,小径的细实线 应画入倒角内,螺纹终止线用粗实线表示。
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7.1 螺纹
外螺纹加工
内螺纹加工
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7.1 螺纹 7.1.1.2 螺纹的基本要素
螺纹的基本要素包括牙型、直径(大径、小径、 中径)、螺距和导程、线数、旋向等。
7.1.1.2.1 牙型 在通过螺纹轴线的剖面上,螺纹的轮廓形状称为
纹牙型。 常见的螺纹牙型有三角形(60°、55°)、梯形
梯形螺纹的螺纹代号用字母“Tr”表示,锯齿形螺纹的特征代号用字 母 “B”表示。 多线螺纹标注导程与螺距,单线螺纹只标注螺距。 右旋螺纹不标注代号,左旋螺纹标注字母“LH”。 传动螺纹只注中径公差带代号。 旋合长度只注“S”(短)、“L”(长),中等旋合长度代号“N”省 略标注。
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7.2 键和销
7.2.1 键连接
2、键的种类 键的种类很多,常用的有普通平键、半圆键和钩头楔键三种。 其中
普通平键最为常用。
(a)普通平键
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(b)半圆键
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(c)钩头楔键
பைடு நூலகம்31
7.2 键和销
7.2.1.2 普通平键的种类和标记
机械制图第七章

§7-6 中心孔
一、中心孔的形式 二、中心孔的符号 三、中心孔的标记
一、中心孔的形式
二、中心孔的符号
为了体现在完工的零件上是否保留中心孔的 要求,需采用规定的符号。符号画成张开60°的 两条线段,符号的图线宽度等于相应图样上所注 尺寸数字字高的1/10。
中心孔的符号
三、中心孔的标记
1.R型、A型、B型
第七章 机械图样中的特殊表示法
§7-1 §7-2 §7-3 §7-4 §7-5 §7-6
螺纹及螺纹紧固件表示法 齿轮 键连接和销连接 弹簧 滚动轴承 中心孔
§7-1 螺纹及螺纹紧固件表示法
一、螺纹的基本知识 二、螺纹的画法规定 三、螺纹的图样标注 四、常用螺纹紧固件的种类和标记 五、螺纹紧固件的连接画法
示例:C型中心孔,螺纹代号为M10,螺纹长度L =30mm,锥形孔端面直径D3=16.3mm,则标记为
GB/T 4459.5-CM10L30/16.3
四、中心孔表示法
1.规定表示法
中心孔的规定表示法(一)
中心孔的规定表示法(二)
2.简化表示法 在不致引起误解时,可省略中心孔标记中
的标准编号。
同一轴的两端中心孔相同时,可只在其一
表示键宽为18mm,键高为11mm,键长为100mm的A 型普通平键。
2.键槽的画法及尺寸标注
3.键连接画法
二、销连接
销连接画法
圆柱、圆锥销的标记示例
§7-4 弹簧
一、圆柱螺旋压缩弹簧各部分名称及尺寸计算 二、圆柱螺旋压缩弹簧的画法 三、圆柱螺旋压缩弹簧画法举例
一、圆柱螺旋压缩弹簧各部分名称及尺寸计算Байду номын сангаас
三、圆柱螺旋压缩弹簧画法举例
图7-29 圆柱螺旋压缩弹簧的作图步骤
第7章 标准件与常用件

代号。内螺纹:大写字母。外螺纹:小写字母。两 组公差带相同:只写一组。 ▪ 旋合长度:短旋合长度(S)、中旋合长度(N)、长旋 合长度(L) 。中旋合长度:不标。 ▪ 旋向:左旋:LH,右旋:不标。
旋线形成的螺纹。
单线螺纹
双线螺纹
螺距和导程
▪ 螺距:螺纹上相邻两牙在中径线上对应两点之间的 轴向距离,用P表示。
▪ 导程:同一螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点 之间的轴向距离,用Ph表示。
螺距
螺距=导程
导程 螺距
单线螺纹:P=Ph
多线螺纹:P=Ph/n
螺纹的旋向
左旋
右旋(常用)
▪ 内外螺纹旋合条件:牙型、直径、线数、螺距、旋 向等参数均相同。
1mm,中径和顶径公差带均为7H,中等旋合长度,
左旋。
M16×1-7H-LH
M16-5g6g-S
▪ 2.梯形和锯齿形螺纹的标记 ▪ 格式: ▪ 单线螺纹: 螺纹特征代号 公称直径×螺距 旋向代
号-中径公差带代号-旋合长度代号
▪ 多线螺纹: 螺纹特征代号 公称直径×导程(P螺距) 旋向代号-中径公差带代号-旋合长度代号
汽车工程系
第七章 标准件与常用件
▪ 标准件:机器和设备上
广泛使用的螺纹紧固件
(螺栓、 螺柱、螺钉、
螺母、垫圈等)、连接 ▪ 7.1 螺纹
件(键、销等)、滚动 ▪ 7.2 螺纹紧固件及其连接
轴承、弹簧等,其结构、
形状、大小都已标准化。▪
7.3
键、销连接
▪ 常用件:齿轮等,其部 ▪ 7.4 齿轮
分结构、参数已标准化。▪ 7.5 滚动轴承
第7章键花键无键联接销连接

定位销
按用途分 连接销
安全销
类
型
圆柱销
按形状分
圆锥销 槽销
潘存云教授研制
江苏科技大学专用
不易松动, 能承受振动 和变载荷, 不铰孔,可 屡次装拆。
作者: 潘存云教授
§7-3 销连接
作用:固定零件之间旳相对位置,并可传递不大旳载荷。
定位销
按用途分 连接销
安全销
类
型
圆柱销
按形状分
圆锥销 槽销
潘存云教授研制
潘存云教授研制
一种胀紧套
两个胀紧套
2) Z2型胀套 Z1型胀套中,与轴或毂孔贴合旳套筒都有纵向 间隙,以利于变形和胀紧。拧紧连接螺钉,便 能够将轴和毂涨紧。
潘存云教授研制
潘存云教授研制
潘存云教授研制
江苏科技大学专用
作者: 潘存云教授
胀套连接旳优点: 定心好、装拆以便,引起旳应力集中较小,承载
能力较高,而且有安全保护作用。
江苏科技大学专用
作者: 潘存云教授
§7-3 销连接
作用:固定零件之间旳相对位置,并可传递不大旳载荷。
定位销
按用途分 连接销
安全销
潘存云教授研制
类
型
圆柱销
按形状分
特点:为过盈配合,经屡次拆 装后,定位精度会降低;有u8、 m6、h8、h11四种直径偏差可供 选择,以满足不同要求。
江苏科技大学专用
作者: 潘存云教授
江苏科技大学专用
作者: 潘存云教授
§7-3 销连接
作用:固定零件之间旳相对位置,并可传递不大旳载荷。
定位销 按用途分 连接销
类 型
潘存云教授研制
按形状分
连接销:用来实现两零件之间旳 连接,可用来传递不大旳载荷。 其类型可根据工作要求选定,其 尺寸可根据连接旳构造特点按经 验或规范拟定。必要时再按剪切 和挤压强度条件进行校核计算。
《力学》第七章 剪切

F
键连接(图b)中,键主要受剪切及挤压。
图a所示螺栓连接主要有 三种可能的破坏:
Ⅰ. 螺栓被剪断(参见图b和图c); Ⅱ. 螺栓和钢板因在接触面上受压 而发生挤压破坏(螺栓被压扁,钢 板在螺栓孔处被压皱)(图d); Ⅲ. 钢板在螺栓孔削弱的截面处全 面发生塑性变形。
为
F
F/2n
F/2n
F/n
FS
F 2n
2. 铆钉与钢板孔壁之间的挤压实用计算
挤压强度条件为
σbs
Fbs Abs
[σbs ]
应分别校核中间钢板及上下钢板与铆钉之间 的挤压强度。
3. 钢板的抗拉强度校核
螺栓连接和铆钉连接中,被连接件由于钉孔的削弱,其 拉伸强度应以钉孔中心所在横截面为依据;在实用计算中并 且不考虑钉孔引起的应力集中。被连接件的拉伸强度条件为
验算下侧钢块即可,画出它的受
力图及轴力图(图c,d)。
F
F
(a)
对于截面m−m:
F
F
b
A b 2d t 0.2 20.020.008 ( b )
12.8104 m2
σ
FN A
200103 3/ 4 12.8 104
117.2106 Pa 117.2MPa [σ]
mn
F/4
F/4
F/4
第七章 剪切
§7-1 剪切的概念及工程实例
1.概念
F ab
mF ab
ab F
(a)
ab Fm
(b)
图7−1
当杆件受到一对垂直于杆轴、大小
相等、方向相反、作用线相距很近
的力作用时,力作用线之间的各横
第7章 键联接

机械设计
单项选择题
第 7章
轴毂联接
35
1. 导向平键联接的主要失效形式是( )。 A.剪切和压溃 B.磨损 C.断裂 2. 矩形花键联接采用( )定心。 A.大径 B.小径 C.齿面 3. 花键联接的主要失效形式是( )。 A.剪切和压溃 B.扭转变形 C.弯曲断裂 4. 销联接主要失效形式是( )。 A.剪切和压溃 B.扭转变形 C.弯曲断裂 5. 设计键联接时,键的截面尺寸通常根据( )按标准选择。 A.所传递转矩的大小 B.所传递功率的大小 C.轴的直径
3、滑键
承载能力:耐磨性。(主要失效形式:磨损 )
动联接,键固定在毂上,一起沿键槽移动。
移动距离大时,采用滑键。
机械设计
二、平键的选择计算 1、键的选择
第 7章
轴毂联接
12
确定键的类型尺寸: (b×h)×L
由轴径d 由轮毂宽 键长小于轮毂的宽度, 由结构确定,而 不是由强度确定。 校核 2、强度计算 从键的标准中选b×h 选键长L(系列值)
作用:固定零件之间的相对位置,并可传递不大的载荷。 按用途分
类 型 按形状分
安全销:作为安全装置中的过载剪 切元件。安全销在过载时被剪断, 因此,销的直径应按剪切条件确定。 为了确保安全销被剪断而不提前发 生挤压破坏,通常可在安全销上加 一个销套。
§7-3 销连接
定位销 连接销 安全销
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机械设计
§.1 键联接
第 7章
轴毂联接
7
键为标准件
松 联 接 紧 联 接 普通平键
静联接
圆头(A)
方头(B) 一头圆一头(C)
键 联 接
平键
半圆键
导向平键 滑键
键连接要点

键联接1
普通平键与轮毂上键槽的配合较紧,属静联接。 导向平键和滑键与轮毂的键槽配合较松,属动联接。
设键侧面的作用力沿键的工作长度 和高度均匀分布,则普通平键的强度条 件为:
键联接
键联接5
p
导向平键和滑键联接的强度条件为:
F 2T [ p ] kl kld
2T p p kld
许用挤压应力.swf
式中: k
许用挤压应力.swf
h 2 l L b (圆头平键) (平头平键) lL
花键联接强度计算 花键联接的受力情况如右图。其主要失效形 式仍是工作面被压溃(静联接)或工作面过度磨 损(动联接)。 强度计算时,假定载荷在键的工作面上均匀 分布,且压力的合力F作用在平均直径dm处,并 引入载荷分配不均匀系数y,则花键联接的强度 校核式为:
花键联接
花键联接2
2T 103 p 静联接: p yzhld m 2T 103 p 动联接: p yzhld m
二、键的选择和强度校核
1.键的尺寸选择 平键的尺寸主要是键的截面尺寸b×h及键长L。
键联接
键联接4
b×h根据轴径d由标准中查得,键的长度参考轮毂的长度确定,一般应 略短于轮毂长,并符合标准中规定的尺寸系列。
键的标准尺寸.swf
键的标准尺寸.swf
详细说明
2.平键联接的失效和强度校核 对于普通平键联接(静联接),其主要失效形式是工作面的压溃,有时 也会出现键的剪断,但一般只作联接的挤压强度校核。 对于导向平键联接和滑键联接,其主要失效形式是工作面的过度磨损, 通常按工作面上的压力进行条件性的强度校核计算。
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3、滑键
承载能力:耐磨性。(主要失效形式:磨损 )
动联接,键固定在毂上,一起沿键槽移动。
移动距离大时,采用滑键。
机械设计 第7章 轴毂联接
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二、平键的选择计算 1、键的选择
确定键的类型尺寸: (b×h)×L
由轴径d
从键的标准中选b×h
d
由轮毂宽
选键长L(系列值)
键长小于轮毂的宽度, 由结构确定,而 不是由强度确定。
定位销 按用途分 连接销
类 型
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按形状分
连接销:用来实现两零件之间的 连接,可用来传递不大的载荷。 其类型可根据工作要求选定,其 尺寸可根据连接的结构特点按经 验或规范确定。必要时再按剪切 和挤压强度条件进行校核计算。
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思考: 若平键联接强度不足,可采取哪些措施?
1、增大键长;
2、采用双键;(隔180度布置,目的是为了对 称,从而使轴平衡不致产生离心力;但承载力按 单键的1.5倍计);
3、采用花键联接;
4、增大轴径,重选键。
机械设计 第7章 轴毂联接
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§.2 花键联接
1、组成:内花键、外花键
2、类型:
矩形花键 齿形
校核 2、强度计算
主要失效形式
l Lb (圆头平键)
l L (方头平键)
l L b (单圆头平键) 2
工作面被压溃(通常为轮毂)(静联接) 工作面过度磨损(动联接) 键剪断(过载才发生)
机械设计 第7章 轴毂联接
13
普通平键的主要尺寸
机械设计 第7章 轴毂联接
14
强度条件: 普通平键,静联接:
1)键的摆动适应毂键槽的斜度; 2)侧面为工作面,传T,不能传轴向力; 3)特别适于锥形轴端; 4)对轴削弱大,用于轻载。
2、布置 采用双键时,不能相隔180°,应位于轴的同一母线上。
3、强度条件
主要失效:键剪断 ∴ 2T 1 []
d bl
机械设计 第7章 轴毂联接
16
平键和半圆键联接的共同特点:
键的侧面是工作面,定心性好,制造容易, 装拆方便。
缺点是不能实现零件的轴向固定,不能传递 轴向力。
机械设计 第7章 轴毂联接
17
四、斜键联接 键的一个工作面为斜面:斜度1:100
1、楔键 工作面:上下面,两侧面有间隙 靠摩擦和互压传载:T和单向轴向力 钩头楔键:方便拆卸
机械设计 第7章 轴毂联接
p
2T/d hl
[p]
(压溃)
动联接,压强:
p2T/d [p] (耐磨) hl
3、提高强度的方法
(1)↑键长L,但Lmax=(1.6~1.8)d,否则承载不均。 (2)采用双键,按180°布置,考虑承载不均,按1.5个计 算。但对轴削弱大。 (3)增大轴径,重选键
机械设计 第7章 轴毂联接
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三、半圆键 1、特性
2、导向平键 动联接,键固定在轴上,毂可沿键移动。
结构特点:长度较长,需用螺钉固定。 为便于装拆,制有起键螺孔。 零件在轴上, 构成动连接。
滑移距离较大时,导键过长,制造困难,故可采用滑键。
固定螺钉
潘存云教授研制
起键螺孔
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机械设计 第7章 轴毂联接
11
2、导向平键 动联接,键固定在轴上,毂可沿键移动。
机械设计 第7章 轴毂联接
7
§.1 键联接
键为标准件
静联接
松
键
联 接
平键
联
接
半圆键
普通平键 导向平键 滑键
紧
联 接
斜键联接 楔键
切向键
圆头(A) 方头(B) 一头圆一头(C)
动联接
机械设计 第7章 轴毂联接
8
一、平键联接
1、普通平键
(1)工作面:两侧面 工作时靠键与键槽侧面的挤压来传递扭矩
(2)失效形式
渐开线花键
3、定心方式:矩形——内径定心;渐开线——齿面定心;
B毂
毂
C
D
轴
d
轴
机械设计 第7章 轴毂联接
23
3、定心方式:矩形——内径定心;渐开线——齿面定心;
其它 定心 方式
4、特性: (1)齿对称布置,受载均匀; (2)齿浅,应力集中↓; (3)承载↑; (4)定心好;
(5)可用于“动”、“静”; 承载↑, 定心精度高,宜用于 载荷大、尺寸大场合。
机械设计 第7章 轴毂联接
1
第7章 键联接
机械设计 第7章 轴毂联接
2
机械设计 第7章 轴毂联接
3
机械设计 第7章 轴毂联接
4
第7章 键、花键、销、成形联接
键联接、花键联接、无键联接和销联 接。它们都是机械中广泛使用的联接 形式。这些联接主要用于轴与轴上零 件的轮毂之间的周向联接。
机械设计 第7章 轴毂联接
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工作面 毂
1:100
轴 a)圆头
1:100
1:100
b)方头
c)钩头
机械设计 第7章 轴毂联接
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2、切向键:两个单面斜楔构成
工作面:上、下两面 靠互压传载,有一个面必须与轴线共面,双向T需用双键(120°)。
工作面
毂
轴
1:100
上下面是工作面,必须有一个面在包含轴线的平面内,压力沿轴的 切向作用,靠挤压传递转距。若要传递双向转距,需用两个切向键按 120°~130°布置。
5
基本要求:
1.了解键联接的主要类型及应用特点,花 键联接、销联接的类型、特点及应用;
2.了解花键联接的类型、特点和应用,花 键联接强度校核计算方法;
3.掌握平键的类型及尺寸的选择方法,以 及平键联接的失效形式和强度计算。
机械设计 第7章 轴毂联接
6
重点:
键类型、特点及应用 尺寸选择和强度校核方法。
压溃——主要失效形式 键剪断
机械设计 第7章 轴毂联接
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(3)结构形式
圆头:指状铣刀,应力集中大 方头:盘状铣刀,应力集中小,紧定螺钉固定 一圆头一方头:指状铣刀,用于轴伸处
b)方头
c)一端圆头一端方头
机械设计 第7章 轴毂联接
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(4)特点
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静联接,周向固定,传递转矩T;不能承受轴向力及轴向固定。
§7-3 销连接
作用:固定零件之间的相对位置,并可传递不大的载荷。 定位销
按用途分
类 型
按形状分
定位销:用来固定零件之间的相 对位置,它是组合加工和装配时 的重要辅助零件。通常不受载荷 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2个。
§7-3 销连接
作用:固定零件之间的相对位置,并可传递不大的载荷。
机械设计 第7章 轴毂联接
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若强度不足时,可采用双键连接。考虑到载荷分布的不均匀 性,校核强度时按1.5个键计算。
双键布置规则: 平键: 按180˚布置; 半圆键:同一条母线上;
楔键: 夹角成120˚ ~130˚
120˚ ~130˚
潘存云教授研制
潘存云教授研制
d
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机械设计 第7章 轴毂联接