题目
平键连接键(毂)的最大长度lmax≤(1.6~1.8)d,式中d是轴径,这是因为______。A. 轴上开键槽不方便B. 轮毂长,太笨重C. 长键安装困难D. 随lmax增加,键侧应力分布不均匀现象严重
平键连接键(毂)的最大长度lmax≤(1.6~1.8)d,式中d是轴径,这是因为______。
A. 轴上开键槽不方便
B. 轮毂长,太笨重
C. 长键安装困难
D. 随lmax增加,键侧应力分布不均匀现象严重
题目解答
答案
D. 随lmax增加,键侧应力分布不均匀现象严重
解析
考查要点:本题主要考查平键连接中键的最大长度限制原理,涉及机械设计中应力分布与连接强度的关系。
解题核心思路:平键通过键侧的摩擦传递转矩,键的长度直接影响应力分布的均匀性。当键过长时,两端应力集中现象加剧,导致强度下降。因此,题目中的限制条件是为了避免因长度过大引发的应力分布不均问题。
破题关键点:明确平键的工作原理(键侧接触传递载荷),并理解长度与应力分布的关联,排除加工、安装等非力学因素的干扰。
平键连接中,键的最大长度lmax被限制在1.6~1.8倍轴径d,原因如下:
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应力分布特性:
平键工作时,载荷通过键的两侧面与键槽接触传递。若键过长,载荷分布会呈现两端大、中间小的不均匀现象(应力集中),导致键侧局部应力超过材料强度极限,引发疲劳断裂。 -
选项分析:
- A. 轴上开键槽不方便:加工难度与键槽深度、宽度更相关,而非长度。
- B. 轮毂长,太笨重:轮毂长度影响键的长度,但题目限制的是键或毂的长度上限,而非轮毂本身的重量问题。
- C. 长键安装困难:实际中可通过分段安装等工艺解决,非根本原因。
- D. 随lmax增加,键侧应力分布不均匀现象严重:符合应力分布不均导致强度下降的力学原理,为正确答案。