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。

本文来源于地磅转载请请注明https://www.360docs.net/doc/5e12507772.html,

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

瓦楞纸箱抗压强度计算公式

瓦楞纸箱抗压强度计算公式纸箱抗压强度一类根据瓦楞纸板原纸，即面纸和芯纸的测试强度来进行计算，另一类则直接根据瓦楞纸板的测试强度进行计算。 ①凯里卡特（K.Q.Kellicutt）公式 a. 凯里卡特公式 P——瓦楞纸箱抗压强度（N）； Px——瓦楞纸板原纸的综合环压强度（N/cm）； aXz——瓦楞常数； Z——瓦楞纸箱周边长（cm）； J——纸箱常数。瓦楞纸板原纸的综合环压强度计算公式如下 Rn——面纸环压强度测试值（N/0.152m） Rmn ——瓦楞芯纸环压强度测试值（N/0.152m） C——瓦楞收缩率，单瓦楞纸板来说双瓦楞纸板纸箱抗压强度公式中的15.2（cm）为测定原纸环压强度时的试样长度。 Z 值计算公式 Z=2（L 0+B ） Z——纸箱周边长（cm）； L0——纸箱长度外尺寸（cm）B0——纸箱宽度外尺寸（cm）； a z X、J、C值可查表

b.06 类纸箱抗压强度计算公式： P0201 ——0201 箱型用凯里卡特公式计算的抗压强度（N）；a——箱型修正系数，凯里卡特公式，与实际测试值有一定差异，一般比测试值小5％。 ②马丁荷尔特（Maltenfort）公式

P——瓦楞纸箱抗压强度（N）； CLT- O ——内、外面纸横向平压强度平均值（N/cm）。 ③沃福（Wolf）公式 Pm——瓦楞纸板边压强度（N/m） ④马基（Makee）公式纸箱抗压强度Dx——瓦楞纸板纵向挺度（MN·m）Dy——瓦楞纸板横向挺度（MN·m）马基简易公式：包卷式纸箱抗压强度计算公式： PwA——包卷式纸箱抗压强度（N）； Pm ——瓦楞纸板边压强度（N/m） a——常数 b——常数纸箱抗压强度⑤APM 计算公式考虑箱面印刷对抗压强度的影响。

压力容器强度校核公式

压力容器强度校核筒体壁厚校核公式软件模板计算公式：' 22[]c i t c P D C P δσφ=+-筒校核备注： c P ：校核压力 i D ：容器最大内径 []t σ：设计温度下的许用应力 φ ：焊缝系数若双面焊全焊头对接接头 100%无损检测，φ= 局部无损检测， φ= 若为单面焊对接接头 100%无损检测，φ= 局部无损检测， φ= ' 2C ：下一周期均匀腐蚀量 δ筒校核：筒体校核壁厚最后判定公式：若δ筒校核≤δ筒实测，继续使用，否则停用。封头壁厚校核公式 1.椭圆形封头软件模板计算公式：' 22[]0.5c i t c P D C P δσφ=+-封校核备注： c P ：校核压力 i D ：容器最大内径 [ ]t σ：设计温度下的许

用应力 φ ：焊缝系数：若双面焊全焊头对接接头 100%无损检测，φ= 局部无损检测， φ= 若为单面焊对接接头 100%无损检测，φ= 局部无损检测， φ= ' 2C ：下一周期均匀腐蚀量 δ筒校核：筒体校核壁厚最后判定公式：若δ筒校核≤δ筒实测，继续使用，否则停用 2.球形封头软件模板计算公式：' 24[]c i t c P D C P δσφ=+-封校核备注： c P ：校核压力 i D ：容器最大内径 [ ]t σ：设计温度下的许用应力 φ ：焊缝系数：若双面焊全焊头对接接头 100%无损检测，φ= 局部无损检测， φ= 若为单面焊对接接头 100%无损检测，φ= 局部无损检测， φ=

'2C ：下一周期均匀腐蚀量 δ筒校核：筒体校核壁厚最后判定公式：若δ筒校核≤δ筒实测，继续使用，否则停用

轴的强度校核方法

第二章轴的强度校核方法 2.2常用的轴的强度校核计算方法进行轴的强度校核计算时，应根据轴的具体受载及应力情况，采取相应的计算方法，并恰当地选取其许用应力。对于传动轴应按扭转强度条件计算。对于心轴应按弯曲强度条件计算。对于转轴应按弯扭合成强度条件计算。 2.2.1按扭转强度条件计算：这种方法是根据轴所受的扭矩来计算轴的强度，对于轴上还作用较小的弯矩时，通常采用降低许用扭转切应力的办法予以考虑。通常在做轴的结构设计时，常采用这种方法估算轴径。实心轴的扭转强度条件为：由上式可得轴的直径为为扭转切应力，MPa 式中： T 为轴多受的扭矩，N ·mm T W 为轴的抗扭截面系数，3mm n 为轴的转速，r/min P 为轴传递的功率，KW d 为计算截面处轴的直径，mm 为许用扭转切应力，Mpa ，][r τ值按轴的不同材料选取，常用轴的材料及][r τ值见下表： T τn P A d 0 ≥[]T T T d n P W T ττ≤2.09550000≈3 =[]T τ

空心轴扭转强度条件为： d d 1 = β其中β即空心轴的径1d 与外径d 之比，通常取β=0.5-0.6 这样求出的直径只能作为承受扭矩作用的轴段的最小直径。例如，在设计一级圆柱齿轮减速器时，假设高速轴输入功率P1=2.475kw ，输入转速n1=960r/min ，则可根据上式进行最小直径估算，若最小直径轴段开有键槽，还要考虑键槽对轴的强度影响。根据工作条件，选择45#钢，正火，硬度HB170-217，作为轴的材料，A0值查表取A0=112，则 mm n P A d 36.15960 475 .2112110 min =?== 因为高速轴最小直径处安装联轴器，并通过联轴器与电动机相连接，设有一个键槽，则： mm d d 43.16%)71(36.15%)71(min ' min =+?=+= 另外，实际中，由于减速器输入轴通过联轴器与电动机轴相联结，则外伸段轴径与电动机轴径不能相差太大，否则难以选择合适的联轴器，取电动机轴d d 8.0'min =，查表，取mm d 38=电动机轴,则： mm d d 4.3038*8.08.0' min ===电动机轴综合考虑，可取mm d 32'min = 通过上面的例子，可以看出，在实际运用中，需要考虑多方面实际因素选择轴的直径大小。 2.2.2按弯曲强度条件计算：由于考虑启动、停车等影响，弯矩在轴截面上锁引起的应力可视为脉动循环变应力。则其中： M 为轴所受的弯矩，N ·mm ][7.1][≤1-0σσσ== W M ca

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<=???==

机械设计题库05_键、花键、销联接

键、花键、销联接一选择题 (1) 图6-1所示零件1和2采用了 B 联接。 A. 平键 B. 楔键 C. 切向键图6-1 (2) 传递轴向力可用 C 联接。 A. 普通平键 B. 半圆键 C. 楔键 D. 切向键 (3) 与平键联接相比，楔键联接的主要缺点是 D 。 A. 键的斜面加工困难 B. 楔紧后在轮毂中产生初应力 C. 键安装时易损坏键 D. 轴和轴上零件对中性差 (4) 轴上键槽用盘铣刀加工的优点是 C ，这种键槽应采用 F 键。 A. 装配方便 B. 对中性好 C. 减小应力集中 D. 圆头 E. 单圆头 F. 方头 (5) 型面曲线为摆线或等距曲线的型面联接与平键联接相比，下列中不是型面联接的优点是 D 。 A. 对中性好 B. 轮毂孔的应力集中小 C. 装拆方便 D. 切削加工方便 (6) 当轮毂轴向移动距离较小时，可以采用C联接。 A. 普通平键 B. 半圆键 C. 导向平键 D. 滑键 (7) 普通平键联接的主要用途是使轴与轮毂之间 C 。 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 (8) 某变速齿轮需在轴上频繁移动，拟采用矩形花键联接，若两联接表面硬度均大于50HRC，该联接宜采用 B 定心方式。 A. 大径 B. 小径 C. 齿侧 D. 任意

(9) 键的长度主要是根据 B 来选择。 A. 传递转矩的大小 B. 轮毂的长度 C. 轴的直径 (10) 确定普通平键剖面尺寸h b ?的依据是 B 。 A. 轴的转矩 B. 轴的直径 C. 轴的材料 (11) 已知铸铁带轮与轴用平键联接，则该键联接的强度主要取决于 A 的挤压强度。 A. 带轮材料 B. 轴的材料 C. 键的材料 (12) 已知普通平键键宽为b ，键长为L ，其强度校核公式为][102p 3 p σσ≤?=kld T ，对于A 型平键式中l 为 B 。 A. L B. L –b C. L –b /2 (13) 平键是(由A 、B 中选1) A ，其剖面尺寸一般是根据(由C 、D 、E 、F 中选1) D 按标准选取的。 A. 标准件 B. 非标准件 C. 传递转矩大小 D. 轴的直径 E. 轮毂长度 F. 轴的材料 (14) 在下列轴一级联接中，定心精度最高的是 A 。 A. 平键联接 B. 半圆键联接 C. 楔键联接 D. 花键联接 (15) 半圆键联接当采用双键时两键应 D 布置。 A. 在周向相隔90 B. 在周向相隔120 C. 在周向相隔180 D. 在轴向沿同一直线 (16) 对于采用常见的组合和按标准选取尺寸的平键静联接，主要失效形式是 A ，动联接的主要失效形式则是 B 。 A. 工作面的压溃 B. 工作面过度磨损 C. 键被剪断 D. 键被弯断 (17) 一般情况下平键联接的对中性精度 B 花键联接。 A. 相同于 B. 低于 C. 高于 D. 可能高于、低于或相同于 (18) 设平键联接原来传递的最大转矩为T ，现欲增为T 5.1，则应 A 。 A. 安装一对平键 B. 将轴直径增大到1.5倍 C. 将键宽增大到1.5倍 D. 将键高增大到1.5倍 (19) 设计键联接的几项主要内容是： 1) 按轮毂长度选择键长度； 2) 按使用要求选择键的类型； 3) 按轴的直径查标准选择键的剖面尺寸； 4) 对键进行必要的强度校核。具体设计时一般顺序是 B 。

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）。

回弹法测砼强度值的计算方法和步骤

回弹法测砼强度值的计算方法和步骤在学习计算方法和步骤之前，先了解几个术语： 1、测区：检测结构或构件砼抗压强度时的一个检测单元。 2、测点：在测区内进行的一个检测点。 3、测区砼强度换算值：由测区的平均回弹值和碳化深度值通过测强度曲线或查表得到的该检测单元（测区）的现龄期砼抗压强度值。回弹法检测砼强度试用于工程结构普通砼抗压强度的检测。砼强度值的确定分为如下几个步骤：1、回弹值测量2、碳化深度值测量3、回弹值计算4、砼强度的计算一、回弹值测量 1、一般规定：结构或物件砼强度检测可采用下列两种方式，其适用范围及结构或构件数量应符合下列规定：（1）、单个检测：适用于单个结构或构件的检测。（2）、批量检测：适用于相同的生产工艺条件下，砼强度等级相同，原材料、配合比、成型工艺、养护条件基本一致且龄期相近的同类结构或构件，按批进行检测的结构构件。抽检数量不得少于同批构件总数的30%且不得少于10件。 2、每一结构或构件的测区应符合下列规定：（1）、每一结构或构件测区数量应不少于10个。对某一方向尺寸小于4.5米，且另一方向尺寸小于0.3米的构件其测区数量可适当减少，但不应少于5个。（2）、相邻两测区的间距应控制在2米以内。测区离构件端部或施

工缝边缘的距离不宜大于0.5米，且不宜小于0.2米。（3）、测区应选在使回弹仪处于水平方向检测砼浇筑侧面，当不能满足这一要求时，可使回弹仪处于非水平方向检测砼强度浇筑侧面、表面或底面。但回弹值需修正。（4）、测区宜选在构件的两个对称可测面上，也可选在一个可测面上，且应均匀分布。在构件的重要部位及薄弱部位必须布置测区，并应避开预埋件。（5）、测区的面积不宜大于0.04㎡。（6）、检测面应为砼表面，并应清洁平整，不应有疏松层、浮浆、油垢、涂层以及蜂窝、麻面。必要时可用砂轮清除疏松层和杂物，且不应有残留的粉末或碎屑。 3、回弹值测定（1）、检测时，回弹仪的轴线应始终垂直于结构或构件的检测面。缓慢施压，准确读数，快速复位。（2）、测点宜在测区范围内均匀分布。相邻两测点的净距不宜小于20mm。测点距外露钢筋、预埋件的距离不宜小于30mm。测点不应在气孔或外露石子上，同一测点只应弹一次，每一测区应取16个回弹值。二、碳化深度测量值 1、回弹值测量完毕后，应在有代表性的位置上测量碳化深度值。测点不应小于构件测区数的30%，取其平均值为该构件的每测区的碳化深度值，当碳化深度最大值与最小值之差大于2.0mm

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

轴的强度校核方法

第二章轴的强度校核方法常用的轴的强度校核计算方法进行轴的强度校核计算时，应根据轴的具体受载及应力情况，采取相应的计算方法，并恰当地选取其许用应力。对于传动轴应按扭转强度条件计算。对于心轴应按弯曲强度条件计算。对于转轴应按弯扭合成强度条件计算。 2.2.1按扭转强度条件计算：这种方法是根据轴所受的扭矩来计算轴的强度，对于轴上还作用较小的弯矩时，通常采用降低许用扭转切应力的办法予以考虑。通常在做轴的结构设计时，常采用这种方法估算轴径。实心轴的扭转强度条件为：由上式可得轴的直径为为扭转切应力，MPa 式中： T 为轴多受的扭矩，N ·mm T W 为轴的抗扭截面系数，3mm n 为轴的转速，r/min P 为轴传递的功率，KW d 为计算截面处轴的直径，mm 为许用扭转切应力，Mpa ，][r τ值按轴的不同材料选取，常用轴的材料及] [r τ值见下表：表1 轴的材料和许用扭转切应力空心轴扭转强度条件为： d d 1 = β其中β即空心轴的内径1d 与外径d 之比，通常取β=这样求出的直径只能作为承受扭矩作用的轴段的最小直径。例如，在设计一级圆柱齿轮减速器时，假设高速轴输入功率P1=，输入转速n1=960r/min ，则可根据上式进行最小直径估算，若最小直径轴段开有键槽，还要考虑键槽对轴的强度影响。 T τ[]T τ

根据工作条件，选择45#钢，正火，硬度HB170-217，作为轴的材料，A0值查表取A0=112，则因为高速轴最小直径处安装联轴器，并通过联轴器与电动机相连接，设有一个键槽，则：另外，实际中，由于减速器输入轴通过联轴器与电动机轴相联结，则外伸段轴径与电动机轴径不能相差太大，否则难以选择合适的联轴器，取电动机轴d d 8.0'min =，查表，取mm d 38=电动机轴,则：综合考虑，可取mm d 32'min = 通过上面的例子，可以看出，在实际运用中，需要考虑多方面实际因素选择轴的直径大小。 2.2.2按弯曲强度条件计算：由于考虑启动、停车等影响，弯矩在轴截面上锁引起的应力可视为脉动循环变应力。则其中： M 为轴所受的弯矩，N ·mm W 为危险截面抗扭截面系数(3mm )具体数值查机械设计手册~17. ][1σ为脉动循环应力时许用弯曲应力(MPa)具体数值查机械设计手册 2.2.3按弯扭合成强度条件计算由于前期轴的设计过程中，轴的主要结构尺寸轴上零件位置及外载荷和支反力的作用位置均已经确定，则轴上载荷可以求得，因而可按弯扭合成强度条件对轴进行强度校核计算。一般计算步骤如下： (1)做出轴的计算简图：即力学模型通常把轴当做置于铰链支座上的梁，支反力的作用点与轴承的类型及布置方式有关，现在例举如下几种情况：图1 轴承的布置方式当L e d L 5.0,1≤/=,d e d L 5.0,1/=>但不小于（~）L ，对于调心轴承e=0.5L 在此没有列出的轴承可以查阅机械设计手册得到。通过轴的主要结构尺寸轴上零件位置及外载荷和支反力的作用位置，计算出轴上各处的载荷。通过力的分解求出各个分力，完成轴的受力分析。 ][7.1][≤1-0σσσ== W M ca

轴的强度校核方法

第二章轴的强度校核方法 2.2常用的轴的强度校核计算方法进行轴的强度校核计算时，应根据轴的具体受载及应力情况，采取相应的计算方法，并恰当地选取其许用应力。对于传动轴应按扭转强度条件计算。对于心轴应按弯曲强度条件计算。对于转轴应按弯扭合成强度条件计算。 2.2.1按扭转强度条件计算：这种方法是根据轴所受的扭矩来计算轴的强度，对于轴上还作用较小的弯矩时，通常采用降低许用扭转切应力的办法予以考虑。通常在做轴的结构设计时，常采用这种方法估算轴径。实心轴的扭转强度条件为：由上式可得轴的直径为为扭转切应力，MPa 式中： T 为轴多受的扭矩，N ·mm T W 为轴的抗扭截面系数，3m m n 为轴的转速，r/min P 为轴传递的功率，KW d 为计算截面处轴的直径，mm 为许用扭转切应力，Mpa ，][r τ值按轴的不同材料选取，常用轴的材料及][r τ值见下表： T τn P A d 0 ≥[]T T T d n P W T ττ≤2.09550000≈3=[]T τ

空心轴扭转强度条件为： d d 1 = β其中β即空心轴的内径1d 与外径d 之比，通常取β=0.5-0.6 这样求出的直径只能作为承受扭矩作用的轴段的最小直径。例如，在设计一级圆柱齿轮减速器时，假设高速轴输入功率P1=2.475kw ，输入转速n1=960r/min ，则可根据上式进行最小直径估算，若最小直径轴段开有键槽，还要考虑键槽对轴的强度影响。根据工作条件，选择45#钢，正火，硬度HB170-217，作为轴的材料，A0值查表取A0=112，则 mm n P A d 36.15960 475 .2112110 min =?== 因为高速轴最小直径处安装联轴器，并通过联轴器与电动机相连接，设有一个键槽，则： mm d d 43.16%)71(36.15%)71(min ' min =+?=+= 另外，实际中，由于减速器输入轴通过联轴器与电动机轴相联结，则外伸段轴径与电动机轴径不能相差太大，否则难以选择合适的联轴器，取电动机轴d d 8.0'min =，查表，取mm d 38=电动机轴,则： mm d d 4.3038*8.08.0' min ===电动机轴综合考虑，可取mm d 32'min = 通过上面的例子，可以看出，在实际运用中，需要考虑多方面实际因素选择轴的直径大小。 2.2.2按弯曲强度条件计算：由于考虑启动、停车等影响，弯矩在轴截面上锁引起的应力可视为脉动循环变应力。则其中： M 为轴所受的弯矩，N ·mm ][7.1][≤1-0σσσ== W M ca

第3章机械零件强度习题

第三章机械零件的强度 1.何谓静应力、变应力？静载荷能否产生变应力？作用在机械零件中的应力有哪几种类型？ 2. 何谓材料的疲劳极限、疲劳曲线？指出疲劳曲线的有限寿命区和无限寿命区，并写出有限寿命区疲劳曲线方程，材料试件的有限寿命疲劳极限σrN 如何计算？说明寿命系数K N 的意义。 3. 影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些？零件的简化极限应力图与材料试件的简化极限应力图一样吗？有何不同？ 4. 举例说明哪些零件工作应力的变化规律符合：a) r =常数；b) σm =常数；c) σmin = 常数。 5. 两个零件以点、线接触时应按何种强度进行计算？若为面接触时（如平键联接），又应按何种强度进行计算？零件的截面形状一定，当截面尺寸增大时，其疲劳极限值将如何变化？ 6. 表面接触疲劳点蚀是如何产生的？根据赫兹公式（Hertz ），接触带上的最大接触应力应如何计算？说明赫兹公式中各参数的含义。 7. 某机械零件，疲劳极限1285M Pa σ-=，若其7 010=N ，m =6，当应力循环次数分别为41105.2?=N ，52102?=N 时，求寿命系数N K 各为多少？疲劳极限又各为多少？ 8. 有一机械零件，其1390M Pa σ-=，0600M Pa σ=，600M Pa s σ=，σ 2.5K =，求：(1)材料常数σψ； (2)画出零件的极限应力线图； (3)设工作应力为a 200M Pa σ=，m 300M Pa σ=，r ＝常数，试求安全系数ca S 。 9. 某合金钢制造的零件，其材料性能为：s 800M Pa σ=,1450M Pa σ-=,σ0.3ψ=。已知工作应力为m in 80M Pa σ=-，max 280M Pa σ=，应力变化规律为r =常数，弯曲疲劳极限的综合影响系数σ 1.62K =。若许用安全系数是 [S ] =1.3，并按无限寿命考虑，试校核该零件是否安全。 10. 有一钢制转轴，其危险截面上对称循环弯曲应力在单位时间t 内的变化如题10图.所示，总工作时间300h ，转速n 为150r/min 。若零件材料的疲劳极限1280M Pa σ-=，应力集中系数σ2K =，7 010=N ，m ＝9，求此零件的安全系数ca S 。

轧辊强度校核习题详解

验算Φ500×3三辊型钢开坯机第一机座的下轧辊强度。已知： 1）按轧制工艺，该辊K13、K9、K5三个道次同时走钢； 2）各道的轧制力：P13 =1100KN , P9=800KN , P5 =600 KN ; 3）各道的轧制力矩：M13 = 60.0KN .m , M9 = 30KN.m , M5= 20KN.m ,忽略摩擦力矩； 4）轧辊有关尺寸见图所示。其中各道次的辊身工作直径为：D13=340 mm , D9=384 mm , D5=425 mm 轧辊辊颈直径：d=300 mm 辊颈长度l =300 mm，轧辊梅花头外径d1=280 mm，其抗扭断面系数W n = 0.07d13 。 5）轧辊右侧为传动端； 6）轧辊材质为铸钢，其强度极限为 σb = 5 00 ~ 600 MPa; 7）轧辊安全系数取n =5; 8）许用应力[τ] = 0.6[σ]。（要求画出轧辊的弯矩图和扭矩图）

1）由静力学平衡方程求得轧辊辊颈处的支反力： R1*（286+507+654+353）-P5*（507+654+353）- P9*（654+353）- P13 *（353）=0 即：R1=（600 *1514+ 800 *1007 + 1100*353）/（286+507+654+353）=1167.94 KN R2= （P5+P9+P13）- R1= （600+800+1100）-1167.94=1332.06KN 2）轧辊各位置点的弯矩值： Ma = R1*300/2/1000 = 1167.94 *0.15 =175.191KN.m Mb= R1* 286/1000 = 1167.94 *0.286 =334.03KN.m Mc= R1*（286+507）/1000- P5*507/1000 = 1167.94*0.793-600*0.507=621.98 KN.m 或（Mc= R2*（353+654）/1000- P13*654/1000 = 1332.06*1.007-1100*0.654=621.98 KN.m）Md = R2*353/1000 = 1332.06 *0.353 = 470.22KN.m Me = R2*300/2/1000 = 1332.06 *0.15 =

螺纹强度校核公式

计算公式计算值注释1.5设计给出517.5设计给出235260设计给出38设计给出4.23设计给出50设计给出11.8203309693h = 0.541p 2.28843 3227.60672.8899376194 345计算结果合格剪切强度计算公式计算值备注235260设计给出35.5设计给出41.78设计给出11.8203309693设计给出1.5设计给出4.23设计给出B = 0.75p 3.1725 517.5设计给出34556.280613618 207安全系数n材料屈服强度（MPA）轴向力F（n）螺距D2（mm）螺纹工作长度L（mm）连接螺纹齿Z螺纹工作高度h（mm）挤压面积a（mm2）挤压应力（MPA）的计算允许将挤压小直径D1（mm）用于外螺纹时使用的挤压直径（MPA）轴向力F（n），使用大直径D（mm）连接的螺纹数Z安全系数s间距P（mm）螺纹底宽b（mm）屈服强度（MPA）螺钉的允许拉伸应力（MPA），计算剪切应力（MPA）表示螺母，如果合格，则计算螺母（MPA）允许剪应力（MPA）的剪应力（MPA）；否则，不合格。弯曲强度计算项目计算公式计算值的计算结果备注28.58 28.52 24.22 26.82 0.85 71.8724621016 B = 0.75p 2.38125 138112 3.175 H = 0.541p 1.717675 9.26 1.5517.5345 178.2251152336 151.0361193477计算结果自锁性能检查计算螺母大直径D（mm ）当使

用大直径D（mm）螺丝外螺纹时，小直径D1（mm）外螺纹螺距直径D2（mm）弯曲臂L（mm）单圈外螺纹截面弯曲模数w（mm）螺纹底宽b （mm）轴向力F（n）螺距P（mm）螺纹工作高度h（mm）连接螺纹数Z安全系数s屈服强度（MPA）允许的拉应力（MPA）对于螺钉，请计算以下值的弯曲应力（MPA）螺母，计算弯曲应力（MPA），允许弯曲应力（MPA），如果螺钉和螺母合格，则为不合格。备注：设计给出s = NP 30齿廓角150.15，螺丝对的当量摩擦系数为-0.19744950019，螺旋上升角为1.5617735831，当量摩擦角为-0.1949419593计算结果不合格的自锁性能检查计算项目计算公式计算值备注2.59807621141.5669872981 1.3333333333节距P（mm）导程s（mm）节距直径D2（mm）螺钉对滑动摩擦系数f 0.13-0.17轴向力F（n）外螺纹小直径D1（mm）节距P （mm）原始三角形高度h（mm）用于外螺纹DC（mm）普通螺纹螺栓断裂部分的安全系数s 屈服强度（MPA）允许拉应力（MPA）= 33 = 60梯形螺纹：矩形螺纹：锯齿螺纹：普通螺纹：NP = atan，如果＜，则为合格，否则为不合格。计算得出的拉应力为0.5187993114，计算结果合格。如果＜，则为合格，否则为不合格

(完整版)机械设计键与花键连接习题含答案(OK版),推荐文档

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

机械设计习题卡06答案解析

一、填空题 1．键连接的主要类型有平键连接、半圆键连接、楔键连接、切向键连接。 2．普通平键按构造分，有圆头（ A 型）、平头（ B型）及单圆头（ C 型）三种。 3．平键连接的工作面是两侧面，依靠键同键槽侧面的挤压来传递转矩；楔键连接的工作面是键的上、下面，依靠键的楔紧作用来传递转矩。 4．普通平键连接的主要失效形式是工作面被压溃，导向平键连接的主要失效形式是工作面的过渡磨损。 5．在设计中进行键的选择时，键的截面尺寸根据轴的直径而定，而键的长度则根据轮毂的长度而定。二、单项选择题 1．键连接的主要用途是使轴和轮毂之间 C 。 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．沿周向固定并传递扭矩 D．安装与拆卸方便 2．设计键连接时键的截面尺寸通常根据 D 按标准选择。 A．所传递转矩的大小 B．所传递功率的大小 C．轮毂的长度 D．轴的直径 3．在载荷性质相同时，导向平键连接的许用压力取得比普通平键连接的许用挤压应力小，这是为了 A 。 A．减轻磨损 B．减轻轮毂滑移时的阻力 C．补偿键磨损后强度的减弱 D．增加导向的精度 4．设计键连接的几项主要内容是：a、按使用要求选择键的适当类型；b、按轮毂长度选择键的长度；c、按轴的直径选择键的剖面尺寸；d、对连接进行必要的强度校核。在具

体设计时，一般顺序是： C 。 A．b→a→c→d B．b→c→a→d C．a→c→b→d D．c→d→b→a 5．平键连接能传递的最大扭矩为T，现要传递的扭矩为1.5T，则应 D 。 A．把键长L增大到1.5倍 B．把键宽b增大到1.5倍 C．把键高h增大到1.5倍 D．安装一对平键 6．普通平键连接的承载能力一般取决于 D 。 A．轮毂的挤压强度 B．键工作表面的挤压强度 C．轴工作面的挤压强度 D．上述三种零件中较弱材料的挤压强度 7．C型普通平键与轴连接，键的尺寸为b×h×L＝14×9×65，则键的工作长度为 A 。 A．58mm B．61mm C．65mm D．51mm 8．下面是几种普通平键连接的剖视面，其中 B 在结构上正确。 9．楔键连接的主要缺点是 D A.键的斜面加工困难 B.键安装时易损坏 C.键楔紧后在轮毂中产生初应力 D.轴和轴上零件对中性差 10．半圆键和切向键的应用场合是 B 。 A．前者多用来传递较大扭矩，后者多用来传递较小扭矩 B．前者多用来传递较小扭矩，后者多用来传递较大扭矩 C．各种大小扭矩均可传递