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≈0.2D13[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。
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≈0.2D13[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。
