《机械设计习题》（附题解）第四章 键、花键、销、形面联接和过盈配合

第四章键、花键、销、形面联接和过盈配合 思考题及习题 4-1解: 查平键联接标准(GB1095-1096-79) 由轴径d=100mm查得键宽b=28mm,键高h=16mm,设为A型键。根据轮彀长 度为180mm,查键的长度系列,取键长为L=160mm。 由式(4-1)得 O=2000Tk≤[O 即 查表4-1 [=100~120MPa 取[a]=100MPa L-b=160-28=132mm k≈h/2=16/2=8mm 所能传递的最大扭矩:7=100*100*132*8/2000=5280N 4-2解 1)采用平键联接,查标准可知,A型普通平键的尺寸为10mm×8mm×70mm 其挤压强度为: O=200071dk≤[c] 则传递的转矩为T≤[dk2000,查表4-l[o}=(70-80MPa(静载荷) 7≤70*38*(70-10)*8/22000=319.2Nm 2)采用半圆键联接,查标准可知:半圆键的尺寸为:b=10mm,h=13mm, k=3.67mm,L=31.4mm 挤压强度为T≤[odlk2000=70*38*314*36720004153.27Nm 剪切强度为 20007db/≤[可,T≤[db2000 查表4-1得 [=120MPa T≤120*38*10*31.4/2000=71592Nm 计算结果看出主要失效形式是工作面被压溃,挤压强度确定传递的转矩为153.27Nm 3)校核套筒的强度,其截面的抗扭断面模量为: W1=D[1-(dD)16≈0.2D1{1-dD1)=02*90{[14(3890)=1411664mm3 切应力: TWr=319.2*1000141166=227MPa[d TW=15327/14116=1.09MPa[d 4)平键和半圆键联接制造简易,装拆方便,在一般情况下,不影响被联接件的 定心,因而应用相对广泛。它们均不能实现轴上零件的轴向固定,故不能传递轴向力。 半圆键轴上键槽较深,对轴强度削弱较大,使工作长度小。故一般只用于轻载静联 接中,且在轴径相同的条件下选择的半圆键和平键,其传递能力要小的多,因而平 键应用更为广泛

第四章 键、花键、销、形面联接和过盈配合 思考题及习题 4-1 解： 查平键联接标准（GB1095-1096-79） 由轴径 d=100mm 查得键宽 b =28mm，键高 h=16mm，设为 A 型键。根据轮彀长 度为 180mm，查键的长度系列，取键长为 L=160mm。 由式（4-1）得 p=2000T/dlk≤[p] 即 T=[p]dlk/2000 查表 4-1 [p]=100~120MPa 取 [p]=100MPa l=L-b=160-28=132mm k≈h/2=16/2=8mm 所能传递的最大扭矩：T=100*100*132*8/2000=5280N·m 4-2 解： 1）采用平键联接，查标准可知，A 型普通平键的尺寸为 10mm×8mm×70mm。 其挤压强度为： p=2000T/dlk≤[p] 则传递的转矩为 T≤[p]dlk/2000，查表 4-1[p]=(70~80)MPa（静载荷） T≤70*38*(70-10)*8/2/2000=319.2N·m 2）采用半圆键联接，查标准可知：半圆键的尺寸为：b=10mm，h=13mm， k=3.67mm，L=31.4mm 挤压强度为 T≤[p]dlk/2000=70*38*31.4*3.67/2000=153.27N·m 剪切强度为 =2000T/dbl≤[]，T≤[]dbl/2000 查表 4-1 得 []=120MPa T≤120*38*10*31.4/2000=715.92N·m 计算结果看出主要失效形式是工作面被压溃，挤压强度确定传递的转矩为 153.27N·m 3）校核套筒的强度，其截面的抗扭断面模量为： WT=D3 [1-(d/D1) 4 ]/16≈0.2D1 3 [1-(d/D1) 4 ]=0.2*903 [1-(38/90)4 ]=141166.4mm3 切应力： =T/WT=319.2*1000/141166=2.27MPa<[] =T/WT=153.27/141166=1.09MPa<[] 4）平键和半圆键联接制造简易，装拆方便，在一般情况下，不影响被联接件的 定心,因而应用相对广泛。它们均不能实现轴上零件的轴向固定，故不能传递轴向力。 半圆键轴上键槽较深，对轴强度削弱较大，使工作长度小。故一般只用于轻载静联 接中，且在轴径相同的条件下选择的半圆键和平键，其传递能力要小的多，因而平 键应用更为广泛