机械设计第六章习题答案

机械设计第六章习题答案

6-4 图6-27所示的凸缘半联轴器及圆柱齿轮，分别用键与减速器的低速轴相连接。试选择两处键的类型和尺寸，并校核起连接强度。已知：轴的材料为45钢，传递的转矩T = 1000 N ∙m ，齿轮用锻钢制成，半联轴器用灰铸铁制成，工作时有轻微冲击。

解：1. 凸缘半联轴器的键的选择和校核

（1 ）因联轴器在轴端，故选半圆头普通平键。查教材p106表6-1，由d = ∅70 ，选b ×h = 20 ×12 ，由轮毂宽度并参考键的长度取L = 110 mm 。

键与轮毂的接触长度k – 0.5 h = 6 mm

∵键和轴的材质都是钢，而联轴器为灰铸铁，查教材p106表6-2得[ σp] = 50 ~60 MPa ,取[ σp] = 55 MPa

由式6-1得σp=2 T × 103

k l d = 2×1000 ×1000

6 ×100 ×70

= 47.62 MPa

<[ σp] = 55 MPa

可见连接的挤压强度足够。

键的标记：键C20×110 GB1096-79

（2 ）按教材选圆头普通平键，尺寸选择同上

l = L –b = 110 –20 = 90 mm

∴σp= 2 T × 103

k l d = 2 ×1000 ×1000

6 ×90 ×70

= 52.91 mm ＜[ σp] =

55 MPa

因而，也可以选用圆头平键。

键的标记：键20×110 GB1096-79

2. 齿轮的键连接选择和校核

键的类型和尺寸选择

试选普通平键：∵D = ∅90 mm，查表6-1得b ×h = 25 ×14

因轮毂的宽度并不参考键的长度，取l = 80 mm

校核键连接强度

∵键、轴、齿轮均为钢

∴[ σp] = 100 ∼120 MPa ，取[ σp] = 110 MPa

键的工作长度l = L – b = 80 – 25 = 55 mm ，k = 0.5 h = 7 mm

∴σp= 2 ×103

k l d =2 ×1000 ×1000

7 × 55 ×90

= 57.72 MPa ＜[ σp] =

110 MPa

∴选择一个平键，即键25×80 GB1096-79是足够满足强度的。