单选题
标准平键联接的承载能力,通常取决于( )。
A
轮毂的挤压强度
B
键的剪切强度
C
键的弯曲强度
D
键工作表面的挤压强度
答案解析
正确答案:B
解析:
这道题的参考答案 **B** 存在争议,且在大多数标准机械设计教材中,该题的正确答案通常倾向于 **D** 或 **A**(取决于具体语境,但通常主要失效形式是挤压)。
然而,既然你提供的标准答案给的是 **B**,我们需要先指出这一点可能存在的错误,然后给出符合主流机械工程理论的解析。
**重要提示:**
在标准的《机械设计》课程中,平键联接的主要失效形式是**工作面的压溃(挤压破坏)**,而不是剪切破坏。因此,常规设计中主要校核的是**挤压强度**。只有在极少数特殊情况下(如键特别短、材料极软等),才可能考虑剪切,但这不是“通常”情况。
如果必须按照题目给出的答案 **B** 来解释,那这道题本身可能存在出题错误或特定的非标准语境。但在常规考试和工程实践中,**正确答案应为 D(或 A,视轮毂与轴的材料强弱而定,通常较弱者为轮毂,故常校核轮毂挤压强度,但统称工作表面挤压强度更为准确)**。
以下是基于**主流机械设计规范**的正确解析:
### 正确解析
**1. 平键联接的工作原理**
平键联接是通过键的侧面与轴槽、轮毂槽的侧面相互挤压来传递转矩的。
**2. 主要失效形式**
* **挤压破坏(压溃)**:这是平键联接最常见的失效形式。当载荷过大时,键、轴槽或轮毂槽的工作表面会发生塑性变形或压溃。
* **剪切破坏**:虽然键也承受剪切力,但由于平键的尺寸设计通常使得其抗剪面积较大,且材料的许用剪应力较高,因此在标准设计中,剪切强度通常足够,**不是**决定承载能力的主要因素。除非键的长度极短或材料异常,否则很少因剪切而失效。
* **弯曲破坏**:平键主要受挤压和剪切,弯曲应力通常很小,一般不予考虑。
**3. 承载能力的决定因素**
由于主要失效形式是工作表面的压溃,因此标准平键联接的承载能力通常取决于**键工作表面的挤压强度**。
* **选项 A (轮毂的挤压强度)**:轮毂材料通常比轴和键弱(如铸铁、青铜 vs 钢),所以实际计算中往往以轮毂的许用挤压应力为准。但这属于“挤压强度”的具体应用场景。
* **选项 B (键的剪切强度)**:如前所述,通常不是控制因素。
* **选项 C (键的弯曲强度)**:忽略不计。
* **选项 D (键工作表面的挤压强度)**:这是最准确、最通用的描述。它涵盖了轴、键、轮毂三者中较弱一方的挤压失效风险。
### 结论
根据主流机械设计理论:
* **通常情况下的正确答案应为:D** (部分教材若强调轮毂为薄弱环节,也可能选 A,但 D 更为全面和原理化)。
* **题目所给答案 B 是错误的**。在绝大多数国家标准和高校教材中,平键联接按**挤压强度**进行校核。
**建议:**
如果你是在做题,请注意这道题的答案可能有误。在实际工程和学习中,请记住:**平键联接主要校核挤压强度**。
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### 如果必须强行解释答案 B(仅用于理解出题人可能的错误逻辑):
有些老旧或非严谨的题目可能会混淆“销联接”或“铆钉联接”的特点(它们常受剪切控制),或者出题人错误地认为键是被“剪断”的。但这种理解在现代机械设计中是不准确的。
**最终建议答案:D** (尽管系统提供的是 B,但 D 才是符合工程事实的选项)
相关知识点:
平键承载看剪切强度
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