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计算机辅助机械设计实验指导手册 2011年版 林大川 目录 实验1. 普通平键手工设计和交互式绘图 3 实验2. 普通平键的计算机辅助设计和绘图 10 实验3. 普通V带传动计算机辅助设计 26  普通平键手工设计和交互式绘图 实验目的 了解基本机械零件设计的手工过程 学习AutoCAD中三维零件的交互式绘制过程 实验要求 根据要求设计计算平键的几何参数； 在AutoCAD中根据数据绘制三维普通平键实体模型和对应的轴模型,并且进行虚拟装配。 实验报告中写出设计过程，以及实验中碰到的问题和解决办法。 实验内容 设计题目： 一铸铁齿轮与轴之间的轴毂连接采用键连接，齿轮精度为7级，载荷有轻微冲击，连接所传递的转矩为1000N.m，连接处轴的直径为70mm，轴段长为80mm，轮毂长82mm，试确定键连接的类型和尺寸。 设计指导： 键类型选择： 普通平键按结构可以分为三类，各种应用如下表所示： 表1-1 普通平键的类型 序号 类型 图示 优缺点，适用 1 A（圆头） 最普通，键在轴上的轴向定位最好，但是键槽端部的应力集中较大，适用负载不太大的情况 2 B（平头） 轴应力集中较小，可以适用负载较大的情况，但是轴向定位不好，需要紧定螺钉固定。 3 C（单圆头） 适用轴端部和轮毂的连接。 按题目要求，7级精度齿轮传动要求轴毂连接具有较高的定心精度（也就是轴向蹿动小），故采用普通圆头平键连接（A型）。 尺寸设计： 普通圆头平键的结构参数主要有：键宽b，键高h，键公称长度L，取值按照GB/T 1096-1979，可以如下表所示： 表1-2 普通平键的主要尺寸 轴的直径d 6~8 8~10 10~12 12~17 17~22 22~30 30~38 38~44 键宽b ×键高h 2×2 3×3 4×4 5×5 6×6 8×7 10×8 12×8 键公称长度L 6~20 6~36 8~45 10~56 14~70 18~90 22~110 28~140 轴的直径d 44~50 50~58 58~65 65~75 75~85 85~95 95~110 110~130 键宽b ×键高h 14×9 16×10 18×11 20×12 22×14 25×14 28×16 32×18 键公称长度L 36~160 45~180 50~200 56~200 63~250 70~280 80~320 90~360 键的长度系列L 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 140, 180, 200, 220, 250, 280, 320, 360, 400, 450, 500 由于接触的轴段长度是80mm，键槽两端至少留出5mm的间距，故取键槽长度L=80-5*2 = 70mm，由轴的直径为70mm，查上表可以得到，b=20,，h=12，取范围内的公称长度键的长度L=70。 由表1-3可以查出此时键与轴的接触高度t = 7.5 mm。 表1－3?平键和键槽剖面尺寸及键槽极限偏差（摘自GB1095—1979）???????????????mm 轴 键 键槽 公称尺寸d 公称尺寸 b×h ? 宽度b 深度 半径r 公称尺寸b 极?限?偏?差 轴t 毂t1 较松键联接 一般键联接 较紧 键联接 轴 H9 毂 D10 轴 N9 毂 JS9 轴和毂 P9 公称尺寸 极限偏差 公称尺寸 极限偏差 最大 最小 ＞22～30 8×7 8 +0.360 0 +0.098 +0.040 0 －0.036 ±0.018 －0.015 －0.051 4.0 +0..2 0 3.3 +0..2 0 0.16 0.25 ＞30～38 10×8 10 5.0 3.3 0.25 0.40 ＞38～44 12×8 12 +0.043 0 +0.012 +0.050 0 －0.043 ±0.021 －0.018 －0.061 5.0 3.3 ＞44～50 14×9 14 5.5 3.8 ＞50～58 16×10 16 6.0 4.3 ＞58～65 18×11 18 7.0 4.4 ＞65～75 20×12 20 +0.052 0 +0.149 +0.065 0 －0.052 ±0.026 －0.022 －0.074 7.5 4.9 0.40 0.60 ＞75～85 22×14 22 9.0 5.4 ＞85～95 25×14 25 9.0 5.4 ＞?9