机械设计基础习题解答6-15

第六章 齿轮传动
思考题和练习题
6-1渐开线齿轮具有哪些啮合特点?
解：能满足定传动比传动的要求，具有可分性，渐开线齿廓之间的正压力方位不变。

6-2什么是节圆？什么是分度圆？二者有什么区别？
解：节圆是一对齿轮啮合时，以轮心为圆心，过节点所做的圆，即节点在齿轮上所走的轨迹圆；分度圆则是为了便于计算齿轮各部分的尺寸，在介于齿顶圆和齿根圆之间，人为定义的一个基准圆。

每个齿轮都有自己的分度圆，且大小是确定不变的；而节圆是对一对相啮合的齿轮而言的，节圆的大小随中心距的变化而变化。

6-3渐开线齿轮的五个基本参数是什么？
解：模数、齿数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数。

6-4标准齿轮传动的实际中心距大于标准中心距时，下列参数：分度圆半径、节圆半径、基圆半径、分度圆压力角、顶隙等哪些发生了变化？哪些不变？
解：节圆半径、顶隙变大，分度圆半径、基圆半径、分度圆压力角不变。

6-5已知一对直齿圆柱齿轮的传动比5.112=i ，中心距a =100mm ，模数m =2mm 。

试计算这对齿轮的几何尺寸。

解：5.112=i ， a =100mm ， m =2mm ，
5.1=12Z Z ，100=2
)+(21Z Z m 401=z ，602=z
8040211=⨯=⨯=z m d mm ，12060222=⨯=⨯=z m d mm
84480211=+=+=a a h d d mm ，1244120221=+=+=a a h d d mm 。

6-6相比直齿圆柱齿轮，平行轴斜齿圆柱齿轮有哪些特点？
解：一对斜齿圆柱齿轮啮合传动时，其轮齿间的接触线是倾斜的，齿面接触是由一个点开始，逐渐增至一条最长的线，再由最长的接触线减短至一个点而后退出啮合的。

因此，相比直齿圆柱齿轮，斜齿圆柱齿轮传动平稳，冲击和噪声较小，又由于同时啮合的齿对数多（重合度大），故承载能力也高。

但斜齿轮存在派生的轴向力。

6-7齿轮的轮齿切制方法有哪些？各有什么特点？
解：齿轮可以通过压铸、热扎、冷扎、粉末冶金、冲压等的无屑加工方法和切削等方法来加工，其中切削加工方法具有良好的加工精度，是目前齿形加工的主要方法。

切削加工方法按加工原理可分为仿形法和展成分两种。

仿形法的特点是所用刀具的切削刃形状与被切齿轮轮槽的形状相同。

有：用齿轮铣刀在铣床上铣齿、用成形砂轮磨齿、用齿轮拉刀拉齿等方法。

展成法是利用一对齿轮相互啮合时，其共轭齿廓互为包络线的原理来进行加工的。

如果把其中一个齿轮做成刀具，使其与被加工齿轮的轮坯按要求的传动比对滚（称其为展成运动），就可以在被加工齿轮的轮坯上加工出与刀具齿形共轭的齿廓。

用这种方法加工齿数不同的齿轮，只要模数和齿形角相同，都可以用同一把刀具来加工。

用展成原理加工齿形的方法有：滚齿、插齿、剃齿、珩齿和磨齿等方法。

其中剃齿、珩齿和磨齿属于齿形的精加工方法。

展成法的加工精度和生产率都较高，刀具通用性好，所以在生产中应用十分广泛。

6-8模数和齿数相同的变位齿轮与标准齿轮相比，哪些参数发生了变化？哪些参数没有变化？
解：模数、齿数、分度圆压力角、基圆直径、分度圆直径、齿距等都没有发生变化；齿厚、
齿槽宽、齿顶高和齿根高等发生了变化，而且变位齿轮的齿廓曲线用的是与标准齿轮同一基圆上的渐开线的不同区段。

6-9一对标准圆柱齿轮传动，大小齿轮的齿面接触疲劳强度是否相等？齿根弯曲疲劳强度是否相等？为什么？
解：大小齿轮的齿面接触疲劳强度相等，因为大小齿轮接触应力是作用力与反作用力的关系；齿根弯曲疲劳强度不相等，因为两齿轮轮齿的齿根厚度不同。

6-10什么是斜齿轮、锥齿轮的当量齿轮？写出其当量齿数的计算公式。

为什么要提出当量齿轮的概念？
解：虚拟一个直齿轮，这个直齿轮的齿形与斜齿轮的法面齿形相当（对于锥齿轮，与大端背锥上的齿形相当）。

把虚拟的这个直齿轮称为该斜齿轮的当量齿轮。

当量齿轮所具有的齿数
称为该齿轮的当量齿数，对于斜齿轮β3cos /z z v =，对于锥齿轮δcos /z z v =。

提出当量
齿轮的概念，一方面是齿轮加工时按当量齿轮来选刀具，另一方面是为了设计方便，即设计斜齿轮、锥齿轮时，都将其“折合”成直齿轮（当量齿轮）来设计。

6-11如图所示为一双级斜齿轮传动。

齿轮1转向和螺旋方向如图所示，为了使轴Ⅱ上两齿轮的轴向力方向相反，试确定各齿轮的螺旋线方向，并在啮合点处齿轮各分力的方向。

6-12蜗杆传动的特点是什么？为什么蜗杆传动要比齿轮传动效率低的多？
解：蜗杆传动具有传动比大、工作平稳、噪声小和反行程可自锁等优点。

其主要缺点是啮合齿面间有较大的相对滑动速度，容易引起磨损和胶合。

蜗杆传动比齿轮传动效率低的多的原因也是啮合齿面间有较大的相对滑动速度，相对滑动不仅径向上有，齿向上也有，而且更大。

6-13图示蜗杆传动中，蜗杆均为主动件。

试在图中标出未注明的蜗杆或蜗轮的转向及螺旋线方向，并在啮合点处画出蜗杆和蜗轮各分力的方向。

题6-11解 题6-13解
题
6-11
题6-13
第七章轮系和减速器
思考题和练习题
7 -1在什么情况下要考虑采用轮系？轮系有哪些功用？试举例说明。

解：一对齿轮传动的传动比有限，不能过大。

为了在一台机器上获得很大的传动比，或是获得不同转速，就要采用一系列的齿轮组成轮系。

轮系功用有：（1）获得大的传动比；（2）实现变速、变向传动；（3）实现运动的合成和分解；（4）实现结构紧凑的大功率传动。

例子见教材。

7-2定轴轮系与周转轮系有什么区别？行星轮系与差动轮系的区别是什么？
解：定轴轮系中各轮几何轴线的位置相对于机架是固定不动的。

轮系在运转过程中，若其中至少有一个齿轮的几何轴线位置相对于机架不固定，而是绕着其他齿轮的固定几何轴线回转的，称为周转轮系。

行星轮系是单自由度的轴转轮系，而差动轮系是两自由度的轴转轮系。

实际上看一个周转轮系是行星轮系还是差动轮系，只要看有无中心轮被固定为机架，若有中心轮被固定为机架，则为行星轮系，若中心轮都是可动的，则为轴转轮系。

7-3什么是转化轮系？引入转化轮系的目的是什么？
解：通过在整个周转轮系上加上一个与行星架H 旋转方向相反的相同大小的角速度n H ，把周转轮系转化成假想的“定轴轮系”，并称其为原周转轮系的转化轮系。

因为转化轮系是“定轴轮系”，故可利用定轴轮系传动比的计算方法，求得转化轮系中各轮之间的传动比关系，从而导出原周转轮系的传动比。

7-4如何确定轮系的转向关系？
解：定轴轮系的转向关系是用画箭头的方法来确定，周转轮系、复合轮系的转向关系是计算出来的，传动比前“+”号为方向相同，“—”号为方向相反。

7-5如何把复合轮系分解为简单的轮系？
解：划分轮系关键是把复合轮系中的周转轮系划分出来，一个行星架好似一个周转轮系的“家长”，连同其上的行星轮及与行星轮啮合的中心轮同属一个周转轮系。

定轴轮系部分，一定是每对相啮合的齿轮的轴线都是固定不动的。

7-6在题7-6图的滚齿机工作台传动装置中，已知各轮的齿数如图中括弧内所示。

若被切齿轮为64齿，求传动比i 75。

题7-6图 解：
89571243×=164××Z Z Z Z Z Z Z Z ， 2532=40×1×15×351×64×28×15=57i ，传动比78125.032
2575==i
7-7题7-7图示轮系中，已知1轮转向n 1如图示。

各轮齿数为：Z 1=20，Z 2=40，Z 3=15，Z 4=60，Z 5=Z 6=18，Z 7=1（左旋蜗杆）Z 8=40，Z 9=20。

若n 1=1000r/min ，齿轮9的模数m=3mm ，
试求齿条10的速度V 10。

题7-7图 解：32011815204018604018==⨯⨯⨯⨯⨯⨯i ， 320
1000
320891
===n n n ，s m dn v 01.01000320601000
3201000609
10=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=ππ
7-8如题7-8图所示为 Y38滚齿机差动机构的机构简图，其中行星轮 2空套在转臂（即轴II ）上，轴II 和轴III 的轴线重合。

当铣斜齿圆柱齿轮时，分齿运动从轴I 输入，附加转动从轴II 输人，故轴III 的转速（传至工作台）是两个运动的合成。

已知z 1=z 2=z 3及输入转速n 1、n II 时，求输出转速n III 。

题7-8图
解：11
33113-=-=--=z z n n n n i H H H ，I II H III n n n n n n ===13,,，I II III n n n -=2 7-9如题7-9图示，已知Z1=30，Z2=20，Z3=120，Z4=2，Z5=50，Z6=20（m=3mm ），nl=1450rpm ，求齿条7线速度V 的大小和方向。

题7-9图 题7-10图
解：4133113-=-=--=z z n n n n i H H H ，51n n H =，252
505445===n n i ，H n n n n ==465,，
5252516⨯==n n n H ，03644.01000
6067=⨯=dn v π 7-10题7-10图示为锥齿轮组成的周转轮系。

已知Z 1=Z 2=17，Z 2′=30，Z 3=45，若1轮转速n 1=200r/min ，试求系杆转速n H 。

解：5.1/2
1323113==--=z z z z n n n n i H H H ，03=n ，m in 40021r n n H -=-= 第八章间歇运动机构及组合结构
思考题及练习题
8-1 棘轮机构除常用来实现间歇运动的功能外，还常用来实现什么功能？
解：制动器、单向离合器、超越离合器等。

8-2为什么槽轮机构的运动系数k 不能大于1？
解：因为总要有停歇时间。

8-3 某自动机的工作台要求有六个工位，转台停歇时进行工艺动作，其中最长的一个工序为30秒钟。

现拟采用一槽轮机构来完成间歇转位工作，试确定槽轮机构主动轮的转速。

解：11
()2k n z =-=1111()263
⨯-= 由j d t t t k t t
-== 得 )1/(k t t j -=， 代入13
k =
和'30=j t 得 '45=t 则 11460/min 3n r t =⨯= 8-4为什么不完全齿轮机构主动轮首、末两轮齿的齿高一般需要削减？加上瞬心线附加杆后，是否仍需削减？为什么？
解：对于不完全齿轮，从动轮起动时，主动轮的第一个齿要绕着主动轮心，以圆弧方向进入从动轮的齿槽，如果是正常齿高，就会与从动轮的后续轮齿产生干涉。

类似的情况，当从动轮停止运动时，主动轮的最后一个轮齿还没有退出啮合区域，同样产生干涉现象。

因此，为了避免在起动时轮齿发生干涉，和在停止时保证从动轮定位准确，主动轮首末两齿的齿顶高要适当微降低。

加上瞬心线附加杆后，这种干涉关系并没改变，故仍需削减。

8-5棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构及凸轮式间歇运动机构均能使执行构件获得间歇运动，试从各自的工作特点、运动及动力性能分析它们各自的适用场合。

解：棘轮机构、不完全齿轮机构有刚性冲击，适合于低速运动的机械；槽轮机构有柔性冲击，适合中等速度的机械；凸轮式间歇运动机构可以没有冲击，适合高速运动的机械。

第九章带传动和链传动
思考题和练习题
9-1什么是带传动的弹性滑动和打滑？二者有什么区别？分别对带传动有什么影响？ 解：带在工作过程中的紧边拉力和松边拉力引起带的弹性变形导致带与带轮间的滑动为带传动的弹性滑动，这是带传动正常工作时固有的特性。

弹性滑动的存在使得摩擦型带传动的传动比必然存在误差。

在正常情况下，带的弹性滑动只发生在带由主、从动轮上离开以前的那一部分接触弧上，随着工作载荷的增大，弹性滑动的区段也将扩大。

当弹性滑动区段扩大到整个接触弧时，带传动的有效拉力即达到最大值。

如果工作载荷再进一步增大，则带与带轮间就将发生显著的相对滑动，即产生打滑。

打滑使得带传动失效，这种情况应当避免。

但若机器出现瞬间过载，则打滑会对机器起到一种保护作用。

9-2为什么说带传动适合高速传动？但速度又不能过高，限制高速的因素是什么？ 解：从带所能传递的功率1000
v F P e 来看，带的速度越高，则有效拉力越小，要求带的截面尺寸就越小，或者说，同样有效拉力下，速度越高，则带能传递的功率就越大。

所以说带传动适合高速传动。

但速度又不能过高，限制高速的因素是离心拉应力。

9-3在V 带传动设计中，为什么要限制小带轮的最小基准直径？
解：因为小带轮的直径过小，就会使带的弯曲应力过大。

9-4带传动的失效形式是什么？其设计准则如何？计算的主要内容是什么？
解：带传动的失效形式是带的疲劳破坏和打滑。

设计准则是在保证不打滑的条件下，使带具有一定的疲劳寿命。

计算的主要内容是带的截型、长度、根数、传动中心距、带轮直径及结构尺寸等。

9-5什么是链传动的多边形效应？它对传动有什么影响？影响多边形效应的因素有哪些？
解：当主动链轮以等角速度回转时，从动链轮的角速度将周期性地变动。

链传动的这种运动特征，是由于围绕链轮上的链条形成了正多边形这一特点所造成的，故称为链传动的多边形效应。

对传动的影响是瞬时传动比不恒定和产生动载荷。

影响多边形效应的因素有链节距、链轮齿数。

9-6试分析链轮齿数过大或过小对链传动有何影响？
解：小链轮齿数对链传动的平稳性和使用寿命有较大的影响，齿数少可减小外廓尺寸，但圆周力增大，多边形效应显著，传动的不均匀性和动载荷增大，链条铰链磨损加剧。

链轮齿数过大，越容易发生跳齿和脱链现象。

9-7链传动和带传动相比较，各有何优缺点？分别适用于什么场合？
解：与带传动相比，链传动没有弹性滑动和打滑，能保证准确的平均传动比；需要的张紧力小；结构紧凑。

链传动的主要缺点是：只能用于两平行轴之间的传动，并且不能用于载荷变化大或急速反转的场合；不能保证恒定的瞬时传动比；链节容易磨损，使链条伸长，从而容易产生跳链甚至脱链；工作中有冲击、噪声，并且随速度增大而增大，故链传动一般用于低速传动。

带传动主要用于高速时的远距离传动，链传动用于不易采用带传动或齿轮传动的场合。

9-8滚子链由哪几种零件组成？哪些零件之间为过盈配合？哪些零件之间为间歇配合？ 解：滚子链由滚子、套筒、销轴、内链板和外链板组成。

内链板与套筒之间、外链板与销轴之间分别采用过盈连接；套筒和销轴之间、套筒和滚子之间、内链板和外链板之间均有间隙，可以相对运动。

套筒和销轴组成的铰链可实现相邻链节之间的弯曲。

滚子是活套在套
筒上，有间隙。

9-9链传动有哪些失效形式？通常发生在什么工况下？
解：链传动中两边链条的拉力也不相等，在变应力的作用下，经过一定的循环次数后，链板将会发生疲劳断裂，滚子和套筒表面也会在接触变应力的作用下产生疲劳点蚀。

由于组成铰链的销轴与套筒间承受较大的压力，同时传动时相对摆动，故将导致铰链磨损。

当速度过高而又润滑不当时，销轴与套筒接触面上压力增大且瞬时温度过高，接触面上的润滑油膜将被破坏，导致某些接触点熔焊在一起，然后又被撕裂，形成胶合破坏。

低速的链条过载，并超过了链条静力强度的情况下，链条就会被拉断。

9-10链传动发生脱链和跳齿的主要原因有哪些？若只考虑链条铰链的磨损跳齿和脱链通常会发生在哪个链轮上？为什么？
解：两链轮不共面、链条铰链磨损、链条垂度过大等。

若只考虑链条铰链的磨损跳齿和脱链通常会发生在大链轮上，因为p ∆一定时，齿数越多，节圆外移量d ∆越大，也就越容易发生跳齿和脱链现象。

9-11链传动有哪些润滑方式？设计时应如何选用？
解：人工定期润滑、滴油润滑、浸油或飞溅润滑、压力喷油润滑。

随着链速、链节节距的增大，依次选择以上润滑方式。

第十章机械连接
思考题和练习题
10-1螺纹主要有哪几种类型？根据什么选用螺纹类型？
解：传动螺纹和连接螺纹。

传动螺纹主要有矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹；连接螺纹主要有普通螺纹和管螺纹，前者多用于紧固连接，后者用于紧密连接。

主要根据用途来选用螺纹类型。

10-2螺纹的主要参数有哪些？螺距和导程有什么区别？如何判断螺纹的线数和旋向？ 解：螺纹的主要参数有大径（公称直径）、螺距、导程、线数等。

螺距是相邻两螺纹牙的轴向尺寸；导程是同一螺纹转一周所走的轴向距离，大小等于螺距乘线数。

线数根据同一螺纹转一圈所走的螺距数来判断，旋向根据左右手法则来判断，四个指指向旋转方向，若拇指正好指向螺纹前进方向，符合哪个手，就是那个旋向。

10-3螺栓、双头螺柱、螺钉、紧定螺钉的分别应用于什么场合？
解：普通螺栓连接用于连接两个被连接件，既可承受轴向载荷，也可承受横向载荷。

螺栓与孔壁之间有间隙，故无定位作用，靠结合面间摩擦承受横向载荷，应用最广泛。

铰制孔螺栓连接承受横向载荷的两个被连接件，靠螺栓光杆部分与孔壁之间相互挤压来承受横向载荷，承载能力大，并有定位作用，用螺栓杆承受横向载荷或者固定被连接件的相对位置的场合。

双头螺柱、螺钉连接都是用于其中一个被连接件过厚不便加工成通孔的情况，其中双头螺柱用于需要经常拆卸的场合，螺钉用于不需经常拆卸的场合。

紧定螺钉多用于固定轴上的零件，传递不大的载荷。

10-4螺纹连接防松的本质是什么？螺纹防松主要有哪几种方法？
解：螺纹连接防松的本质就是防止螺纹副的相对运动。

按照工作原理来分，螺纹防松有摩擦防松（如对顶螺母、弹簧垫圈)、机械防松(如槽形螺母和开口销、止动垫片、螺母和带翅垫片)、破坏性防松以及粘合法防松等多种方法。

10-5受拉螺栓的松连接和紧连接有何区别？设计计算公式是否相同？
解：松连接不预紧，紧连接要预紧。

设计计算公式不同，松连接只有拉应力，而紧连接还要记入扭转剪应力。

10-6什么情况下使用铰制孔用螺栓？
解：常用于承受较大横向载荷或需要同时起定位作用的场合。

10-7在受拉伸螺栓连接强度计算中，总载荷是否等于预紧力与拉伸工作载荷之和？
解：总载荷不等于预紧力与拉伸工作载荷之和，因为加上外载荷后预紧力会减小。

根据力的平衡，总载荷应等于残余预紧力与拉伸工作载荷之和。

10-8影响螺栓联强度的主要因素有哪些？可以采用哪些措施提高螺栓连接强度？
解：应力幅值、应力集中、螺栓工艺等。

提高螺栓连接强度措施主要有：减小螺栓刚度增大被连接件刚度以减小应力幅值；从结构或工艺上采取措施以减少或避免附加应力；从结构上采取措施以减小应力集中；从工艺上采取措施（如搓丝、滚丝等塑性加工工艺）以提高螺栓疲劳强度等方法。

10-9什么是铆钉连接？
解：铆钉连接是将铆钉穿过被连接件的预制孔经铆合后形成的不可拆卸连接。

10-10 机械制造中常见的焊接方式有几种？都有哪些焊缝形式？焊接接头有哪些形式？
解：常用的焊接方法有电弧焊、气焊和电渣焊等，常用的焊缝形式有对接焊缝和填角焊缝。

焊接接头有平头型（当被焊接件厚度不大时）、各种形式的预制坡口（当被连接件厚度较大时）。

10-11 胶接接头主要有哪几种型式？常用的胶接粘剂有哪些？
解：胶接接头的基本形式有对接、搭接和正交。

常用的胶粘剂有酚醛乙烯、聚氨脂、环氧树脂等。

10-12 什么是过盈连接？
解：过盈连接是利用零件间的过盈配合来达到连接的目的，靠配合面之间的摩擦来传递载荷，其配合面大多为圆柱面，如轴类零件和轮毂之间的连接等。

10-13 铆接、焊接和胶接各有什么特点？分别适用于什么场合？
解：铆接的工艺简单、耐冲击、连接牢固可靠，但结构较笨重，被连接件上有钉孔使其强度削弱，铆接时噪声很大。

目前，铆接主要用于桥梁、造船、重型机械及飞机制造等部门。

焊接强度高、工艺简单、重量轻，在单件生产、新产品试制及复杂零件结构情况下，采用焊接替代铸造，可以提高生产效率，减少成本。

但焊接后常常有残余应力和变形存在，不能承受严重的冲击和振动。

胶接工艺简单、便于不同材料及极薄金属间的连接，胶接的重量轻、耐腐蚀、密封性能好；但是，胶接接头一般不宜在高温及冲击、振动条件下工作，胶接剂对胶接表面的清洁度有较高要求，结合速度慢，胶接的可靠性和稳定性易受环境影响。

10-14常用的连接有哪些类型？它们各有哪些优缺点？各适用于什么场合？
解：机械连接可分为两类：1）可拆连接，用于需拆装的场合，拆装时无需损伤连接中的任何零件，且其工作能力不遭破坏。

属这类连接的有螺纹连接、键连接、销连接及型面连接等。

2）不可拆连接，用于不拆卸的场合，拆卸时至少会损坏连接中的一个零件。

如铆钉连接、焊接、胶接等均属这类连接。

10-15分析普通螺纹、管螺纹的特点，并举例说明它们的应用。

解：普通螺纹有独立的连接件（如螺栓、螺母等），用其来连接被连接件；而管螺纹是连接管子的，一般直接在被连接的管子上直接做出内外螺纹。

10-16为什么大多数螺纹连接必须预紧？预紧后，螺栓和被连接件各受到什么载荷？
解：为了保证螺纹连接的可靠性或被连接件的气密性，在安装时必须把螺母或螺钉拧紧。

预紧后，螺栓受拉，被连接件受压。

10-17普通螺栓连接和铰制孔螺栓连接在结构、承载原理上各有什么特点？
解：普通螺栓连接用于连接两个被连接件，既可承受轴向载荷，也可承受横向载荷。

螺栓与孔壁之间有间隙，故无定位作用，靠结合面间摩擦承受横向载荷，应用最广泛。

铰制孔
螺栓连接承受横向载荷的两个被连接件，靠螺栓光杆部分与孔壁之间相互挤压来承受横向载荷，承载能力大，并有定位作用。

10-18在螺纹连接中，为什么要采用防松装置？
解：连接螺纹满足自锁条件，按说不会自行松脱。

但在冲击、振动和变载荷作用下，螺纹间的摩擦力可能瞬时消失，连接有可能松脱。

当温度变化较大时，由于热变形等原因，也可能发生螺纹的松脱现象。

为了保证连接的可靠性和安全，必须在设计时考虑螺纹连接的防松问题。

10-19键连接有哪些类型？
解：键连接的主要类型有：平键连接、半圆键连接、楔键连接和切向键连接。

10-20平键连接与楔键连接在结构和使用性能上有什么不同？
解：平键连接中键与键槽底部有间隙，故轴与轮毂的对中性好，而楔键与键槽底面楔紧，必然使轴与轮毂轴线产生偏斜。

10-21花键连接与平键连接相比有哪些优缺点？
解：与平键连接相比，花键连接的导向性好，齿根处的应力集中较小，适用于传递载荷大、定心精度要求高或者经常需要滑移的连接。

但花键制造成本高。

10-22销的基本类型及其功用有哪些？
解：圆柱销、圆锥销和槽销等, 其功用有定位、连接和安全保护。

10-23型面连接有何特点？
解：型面连接应力集中小，能传递大扭矩，装拆方便，但是加工工艺复杂，需要专用设备。

10-24试比较铆接、焊接、胶接的特点及其应用。

解：铆接的工艺简单、耐冲击、连接牢固可靠，但结构较笨重，被连接件上有钉孔使其强度削弱；焊接强度高、工艺简单、重量轻，但焊接后常常有残余应力和变形存在，不能承受严重的冲击和振动；胶接工艺简单、便于不同材料及极薄金属间的连接，胶接的重量轻、耐腐蚀、密封性能好；但是，胶接接头一般不宜在高温及冲击、振动条件下工作，胶接剂对胶接表面的清洁度有较高要求，结合速度慢，胶接的可靠性和稳定性易受环境影响。

10-25一齿轮装在轴上，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。

解：Θd=80, 1422⨯=⨯h b , L=150， 72/==h k , MPa bs 110][=σ, 12822150=-=-=b L l ，5.60128
807102000223=⨯⨯⨯⨯==kdl T bs σ MPa 平键标记：键 A 22X14 GB/T —1096—79，键长L=150mm ，5.60=bs σ MPa ，[]110=bs σMPa ，满足连接的强度。

10-26题10-26图所示刚性联轴器用螺栓连接，螺栓性能等级为8.8，联轴器材料为铸铁（HT250），若传递载荷T=1 500 N .m 。

1)采用4个M16的铰制孔用螺栓，螺栓光杆处的直径ds= 17mm ，受压的最小轴向长度δ= 14 mm ，试校核其连接强度；。