第九章 机械零件设计基础
机械零件设计基础
c 1 2 (2 4 2 ) [] s B
s 2B [s] 242
注意：低塑性材料（低温回火的高强度钢）
——强度计算应计入应力集中的影响
脆性材料（铸铁）
——强度计算不考虑应力集中
一般工作期内应力变化次数<104按静应力强度计算。
四、机械零件的疲劳强度计算
一）变应力作用下机械零件的失效特征
1、疲劳破坏特征： 1）断裂过程：①产生初始裂纹 （应力较大处）
②裂纹尖端在应力作用下，反复扩展， 直至产生疲劳裂纹。
2）断裂面：①光滑区（疲劳发展区）
②粗糙区（脆性断裂区）
3）无明显塑性变形的脆性突然断裂
4）破坏时的应力（疲劳极限）远小于材料的强度极限
2、疲劳破坏的机理：损伤的累积 3、影响因素：不仅与材料性能有关，变应力的循环特征、应力循 环次数、应力幅都对疲劳极限有很大影响。
参数；
5、绘制零件工作图。
传统设计方法：
★ 理论设计（半经验设计）
强度条件（或刚度）
设计计算
尺寸
尺寸 校核计算 强度条件（或刚度）
★ 类比设计 与已有的同类产品进行比较来设计新产品。这种方法在工程实
际中用得较多，特点是节省时间，较可靠。
★ 经验设计 根据实践中归纳出的经验公式和经验数据进行设计，缺
防止共振的条件为：f ≤ 0．87 f p
或 f ≥ 1．18 f p
式中，f — 零件的固有振动频率，取决于零件的质量和
刚度。
f p — 零件受激振源作用引起的强迫振动频率。
四）机械零件的设计步骤
1、拟订零件的设计简图；
2、确定载荷的大小及位置；
受力分析
3、选择材料；
机械设计基础-第9章-轴和联轴器
碳素钢
500许用弯曲应力170
75
45
600
200
95
55
700
230
110
65
800
合金钢
900
270
130
75
300
140
80
1000
330
150
90
铸钢
400
500
100
50
30
120
70
40
折合系数取值：α=
0.3 ----转矩不变； 0.6 ----脉动变化； 1 ----频繁正反转。
设计公式： d 3 M d
滑动轴承 向心球轴承 调心球轴承 圆柱滚子轴承 圆锥滚子轴承 安装齿轮处轴
的截面
允许偏转角 [θ](rad)
0.001 0.005 0.05 0.0025 0.0016
0.001~0.00 2
四、轴的设计
类比法 根据轴的工作条件，选择与其相似的轴进行类比及结构设计，画出 轴的零件图。
设计计算法
根据轴的工作条件选择材料，确定许用应力。 按扭转强度估算出轴的最小直径。 设计轴的结构，绘制出轴的结构草图。包括
第九章 轴和联轴器
§9.1 轴的分类和材料 §9.2 轴的结构 §9.3 轴的计算 §9.4 轴毂联结 §9.5 联轴器和离合器
§9-1 轴的分类和材料
轴是组成机器的重要零件之一，其主要功能是支持作回转 运动的传动零件(如齿轮、蜗轮等)，并传递运动和动力。
分类： 按承受载荷分有：
类 型
按轴的形状分有：
为了减少键槽对轴的削弱，可按以下方式修正轴径
有一个键槽
有两个键槽
轴径d＞ 100mm
机械设计基础(杨可桢版)1-18章答案(全)
机械设计基础(杨可桢版)1-18章答案(全)机械设计基础习题答案第八章回转件的平衡8-1解：依题意该转子的离心力大小为该转子本身的重量为则，即该转子的离心力是其本身重量的倍。
8-2答：方法如下：（ 1）将转子放在静平衡架上，待其静止，这时不平衡转子的质心必接近于过轴心的垂线下方；（ 2）将转子顺时针转过一个小角度，然后放开，转子缓慢回摆。
静止后，在转子上画过轴心的铅垂线1；（ 3）将转子逆时针转过一个小角度，然后放开，转子缓慢回摆。
静止后画过轴心的铅垂线2；（ 4）做线1和2的角平分线，重心就在这条直线上。
8-3答：（ 1）两种振动产生的原因分析：主轴周期性速度波动是由于受到周期性外力，使输入功和输出功之差形成周期性动能的增减，从而使主轴呈现周期性速度波动，这种波动在运动副中产生变化的附加作用力，使得机座产生振动。
而回转体不平衡产生的振动是由于回转体上的偏心质量，在回转时产生方向不断变化的离心力所产生的。
（2）从理论上来说，这两种振动都可以消除。
对于周期性速度波动，只要使输入功和输出功时时相等，就能保证机械运转的不均匀系数为零，彻底消除速度波动，从而彻底消除这种机座振动。
对于回转体不平衡使机座产生的振动，只要满足静或动平衡原理，也可以消除的。
（3）从实践上说，周期性速度波动使机座产生的振动是不能彻底消除的。
因为实际中不可能使输入功和输出功时时相等，同时如果用飞轮也只能减小速度波动，而不能彻底消除速度波动。
因此这种振动只能减小而不能彻底消除。
对于回转体不平衡产生的振动在实践上是可以消除的。
对于轴向尺寸很小的转子，用静平衡原理，在静平衡机上实验，增加或减去平衡质量，最后保证所有偏心质量的离心力矢量和为零即可。
对于轴向尺寸较大的转子，用动平衡原理，在动平衡机上，用双面平衡法，保证两个平衡基面上所有偏心质量的离心力食量和为零即可。
8-4图 8 . 7解：已知的不平衡质径积为。
设方向的质径积为，方向的质径积为，它们的方向沿着各自的向径指向圆外。
机械制造基础(第二版)第9章 z铸造锻压与焊接
机械制造基础
第九章 铸造、锻压和焊接
9-2 锻压
9-2 锻压
锻压是一种借助工具或模具在冲击或压力作用下，对金 属坯料施加外力，使其产生塑性变形，改变尺寸、形状及性 能，用以制造机械零件或零件毛坯的成形加工方法，锻压叉 称作锻造或冲压。
砂型铸造的基本工艺过程如图9－6所示。主要工序有制 造模样和芯盒、备制型砂和芯砂、造型、造芯、合型、浇注、 落砂清理和检验等。其中造型(芯)是砂型铸造最基本的工序， 按紧实型砂和起模方法不同，造型方法可分为手工造型和机 器造型两种。
9-1 铸造
9-1 铸造
1．手工造型 手工造剂操作灵活，工装简单，但劳动强度大，生产率低，
(1)应尽量使铸件位于同一铸型内
不合理
合理
9-1 铸造
(2)尽量减少分型面
9-1 铸造
(3)尽量使分型面平直
9-1 铸造
(4)尽量使型腔和主要型芯位于下砂箱
不合理
合理
9-1 铸造
（二）确定铸造主要工艺参数 铸造工艺参数是指铸造工艺设计时需要确定的某些数据。 主要指加工余量、起模斜度、铸造收缩率、型芯头尺寸、 铸造圆角等。这些工艺参数不仅和浇注位置及模样有关， 还与造芯、下芯及合型的工艺过程有关。 在铸造过程中，为了便于制作模样和简化造型操作，一 般在确定工艺参数前要根据零件的形状特征简化铸件结构。 例如零件上的小凸台、小凹槽、小孔等可以不铸出，留待 以后切削加工。在单件小批生产条件下铸件的孔径小于30 mm、凸台高度和凹槽深度小于10 mm时，可以不铸出。 1．加工余量 在铸件工艺设计时预先增加而在机加工中再切去的金属层厚 度，称为加工余量。根据GB／T 11350—1989《铸件机械 加工余量》的规定，确定加工余量之前，需先确定铸件的尺 寸公差等级和加工余量等级。
昆明理工大学机械设计基础四版学习概要及作业集(下册)0825
《机械设计基础》学习概要及作业集（下册）姓名：学号：专业年级：学院：昆明理工大学目录第二章平面连杆机构--------------------------------------------------------------3第四章齿轮机构--------------------------------------------------------------------7第九章机械零件设计概论--------------------------------------------------------11 第十一章齿轮传动--------------------------------------------------------------------------------- 12第十三章带传动和链传动-----------------------------------------------------------16第十六章滚动轴承--------------------------------------------------------------------20第二章平面连杆机构教学目标1、知道何谓平面连杆机构？它有哪些优、缺点？2、清楚平面连杆机构有哪些运动和动力特性？3、知道铰链四杆机构存在曲柄的条件是什么？4、对机构演变的方法有所了解。
5、掌握四杆机构设计的几种方法。
6、了解常用四杆机构的特点及实际应用。
具体内容 1、平面连杆机构的特点2、铰链四杆机构的基本类型和特性3、铰链四杆机构曲柄存在条件4、平面四杆机构的演变方法5、平面四杆机构的设计基本要求平面连杆机构的优缺点及应用；急回特性、极位夹角、行程速比系数、压力角、传动角、最小传动角及其出现位置、死点；曲柄存在条件，图解法设计四杆机构。
重点铰链四杆机构的基本形式；铰链四杆机构的运动特性；曲柄存在条件；四杆机构的应用难点平面四杆机构的演化习题2—１试根据图中注明的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构、还是双摇杆机构。
《机械设计基础》第六版重点复习资料
《机械设计基础》知识要点绪论；基本概念：机构，机器，构件，零件，机械第1章：1）运动副的概念及分类2）机构自由度的概念3）机构具有确定运动的条件4）机构自由度的计算第2章：1）铰链四杆机构三种基本形式及判断方法。
2）四杆机构极限位置的作图方法$3）掌握了解：极限位置、死点位置、压力角、传动角、急回特性、极位夹角。
4）按给定行程速比系数设计四杆机构。
第3章：1）凸轮机构的基本系数。
2）等速运动的位移，速度，加速度公式及线图。
3）凸轮机构的压力角概念及作图。
第4章：1）齿轮的分类（按齿向、按轴线位置）。
2）渐开线的性质。
3）基本概念：节点、节圆、模数、压力角、分度圆，根切、最少齿数、节圆和分度圆的区别。
^4）直齿轮、斜齿轮基本尺寸的计算；直齿轮齿廓各点压力角的计算；m = p /π的推导过程。
5）直齿轮、斜齿轮、圆锥齿轮的正确啮合条件。
第5章：1）基本概念：中心轮、行星轮、转臂、转化轮系。
2）定轴轮系、周转轮系、混合轮系的传动比计算。
第9章：1）掌握：失效、计算载荷、对称循环变应力、脉动循环变应力、许用应力、安全系数、疲劳极限。
了解：常用材料的牌号和名称。
第10章: 1）螺纹参数 d、d1、d2、P、S、ψ、α、β及相互关系。
2）掌握：螺旋副受力模型及力矩公式、自锁、摩擦角、当量摩擦角、螺纹下行自锁条件、常用螺纹类型、螺纹联接类型、普通螺纹、细牙螺纹。
·3）螺纹联接的强度计算。
第11章: 1）基本概念：轮齿的主要失效形式、齿轮常用热处理方法。
2）直齿圆柱齿轮接触强度、弯曲强度的计算。
3）直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮的作用力（大小和方向）计算及受力分析。
第12章: 1）蜗杆传动基本参数：m a1、m t2、γ、β、q、P a、d1、d2、V S及蜗杆传动的正确啮合条件。
2）蜗杆传动受力分析。
第13章: 1）掌握：带传动的类型、传动原理及带传动基本参数：d1、d2、L d、a、α1、α2、F1、F2、F02）带传动的受力分析及应力分析：F1、F2、F0、σ1、σ2、σC、σb及影响因素。
第九章 机械零件设计概述(基础)PPT课件
当两零件以点、线相接处时，其接触的局部会引起较大的应力。 这局部的应力称为接触应力。
对于线接触的情况，其接触应 力可用赫兹应力公式计算。
sH
11
Fn 1 2
b 1 12 1 22
E1
E2
式中ρ1和ρ2 分别为两零件初始接触线处的曲率半径, 其中正号用
于外接触，负号用于内接触。
§9-3 机械零件的接触强度
计算载荷 =K×名义载荷 载荷系数
§9-2 机械零件的强度
一、载荷及应力的分类
2、应力的分类
静应力——不随时间改变或变化缓慢
变应力——随时间作周期性或非周期性变化
变应力
稳定变应力——周期性循环变应力
非稳定变应力——非周期性循环变应力
对称循环变应力
稳定变应力
脉动循环变应力
非对称循环变应力
§9-2 机械零件的强度
n
二、静应力作用下的强度问题
主要失效形式：断裂或塑性变形
强度条件：σ≤ [σ] 或 τ≤ [τ]
许用应力：[s]slim;[]lim
s
s
塑性材料： σlim = σs ；τlim = τs
σlim 、τlim —极限应力
s — 安全系数
σs、τs— 材料屈服极限
脆性材料：σlim = σB ；τlim = τB
一、机械零件的失效形式
1.失效 — 机械零件由于某种原因不能正常工作时。
整体强度:轴的断裂; 强度失效
表面强度:螺栓联接表面压溃; 刚度失效:轴的过大弹性变形;
2.失效形式 磨损失效:齿面点蚀;
振动、噪声失效:共振;
精度失效
§9-1 机械零件设计概述
二、机械零件的计算准则
机械设计基础基础自测题
机械设计基础基础自测题第9章机械零件设计概论1.设计机械时，应考虑哪些基本要求？2.何谓零件的失效？机械零件的主要失效形式有哪些？3.零件失效的原因有哪些？4.零件强度和刚度的条件是什么？5.你熟悉：名义载荷、名义应力、计算载荷、计算应力、载荷系数等名词术语吗？6.你熟悉机械零件的设计步骤吗？7.变应力的基本参数是什么？循环特性的定义如何？对应的应力变化曲线如何？8.在变应力作用下，零件的主要失效形式是什么？9.机械零件的疲劳失效表现有哪些特征？10.疲劳曲线的方程表达式是什么？11.何谓极限应力？何谓许用应力？12.你了解疲劳点蚀的破坏机理吗？13.你会用简化后的赫兹公式计算两个零件的接触应力吗？14.磨损的主要类型有哪些？15.耐磨性计算的准则是什么？16.制作机械零件的常用金属材料有哪些？17.钢和铸铁的区分标志是什么？18.铸铁有哪些种类？19.常用钢材有哪些种类？20.零件毛坯获取方法有哪些？21.设计机械零件时，优先选取哪种材料？22.常用的有色金属是哪些？23.常用的非金属材料有哪些？24.何谓零件的互换性？25.你理解如下名词的物理含义吗？基本尺寸、实际尺寸、最大极限尺寸、最小极限尺寸、尺寸误差、上偏差、下偏差、尺寸公差、零线、公差带、孔与轴的基本偏差、公差等级与标记方法、配合、间隙或过盈。
26.配合的类型有哪三种？其孔与轴的公差带相对位置如何？27.配合的基准制有哪两种？对应份公差带位置如何？28.试解释配合代号: H6/h5 (基准制、孔、轴代号、精度等级)29.表面粗糙度反映零件的什么误差？30.表面粗糙度对零件功能有何影响？31.不同加工方法获得的零件表面粗糙度变化趋势如何？32.何谓优先数系？33.零件工艺性良好的标志是什么？34.零件的工艺性优势哪些基本要求？35.何谓标准化？制定标准化有何意义？36.标准化的特征是什么？37.实际工程中使用的标准有哪些层次？性质如何？第10章联接1.螺纹是怎样形成的？2.常用螺纹的牙型有那几种？3.如何判断螺旋的旋向？4.何谓单线螺纹和多线螺纹？，螺距与导程有何关系？5.何谓联接螺纹和传动螺纹？6.螺纹的主要参数有哪些？各用什么符号表示？（大径d、小径d1、中径d2、螺距P、导程S、螺旋升角ψ、牙型角α、牙侧角β7.何谓螺纹的拧紧与拧松？8. 螺纹拧紧时驱动力矩T与轴向载荷F之间有何关系？9.螺纹拧松时驱动力矩T与轴向载荷F之间又有何关系？10.何谓螺纹的自锁？自锁的条件是什么？11.与矩形螺纹相比，非矩形螺纹的摩擦力是增大还是减小？为什么？12.传动螺旋的机械效率计算公式如何？13.传动螺旋与联接螺纹的螺旋升角的取值范围如何？14.三角形普通螺纹与管螺纹的牙型角各为多少度？15.何谓粗牙螺纹和细牙螺纹？16.梯形螺纹和锯齿型螺纹的牙侧角各是多少？用于何种场合？17.普通螺栓与铰制孔螺栓有何异同？各用于什么场合？18.螺栓联接与螺钉联接的区别是什么？19.双头螺柱用于什么场合？20.紧定螺钉的作用是什么？用于什么场合？21.常用的螺母结构形式有哪些？22.垫圈的作用是什么？有哪些常用的结构形式？23.螺纹拧紧力矩与轴向载荷的关系如何？24.测力矩板手与定力矩板手有何区别？25.螺纹的放松有哪些方法？26.螺栓联接的主要失效形式有哪几种？27.松螺栓的强度条件是什么？28.紧螺栓的强度条件是什么？29.何谓预紧力与残余预紧力？30.受横向载荷螺栓的预紧力与载荷之间有何关系？31.横向载荷较大时，可采取哪些措施来承受横向载荷？32.为什么说受轴向载荷的螺栓，其总拉力不等于预紧力与工作载荷之和（即：Fa≠ F0+FE）？其正确计算公式如何？33.你能利用螺栓与被联接件的受力变形图来分析螺栓与被联接件刚度对螺栓总拉力的影响吗？34.相对刚度系数是如何定义的？它对螺栓总拉力有何影响？35.螺栓受变载荷作用时，最容易在何部位产生疲劳断裂？36.采取什么措施可提高螺栓联接的疲劳强度？37.为什么降低kb ↓或增大 kc ↑可以减小螺栓总拉力的变化范围？38.为什么采用悬置螺母可以改善螺纹牙间的载荷分布？39.减小应力集中的措施有哪些？40.避免或减小附加应力的措施有哪些？41.螺旋传动的主要作用是什么？42.对螺旋传动的要求是什么？（强度足够, 耐磨, 摩擦系数小）43.螺旋传动的主要失效形式是什么？44.滚动螺旋类型有哪两种？45.滚动螺旋的优缺点有哪些？46.键的作用是什么？47.键的类型有哪几种？48. 标记：键C16×100 GB1096-79 的含义是什么？49.导向平键联接有何特点？50.半圆键有何特点？常用于何处？51.楔键联接和切向键联接有何特点？常用于何处？52. 当同一轴段采用两个键时，这两个键应于何布置？53. 花键联接有何特点，有几种类型？第11章齿轮传动1.齿轮的传动类型有哪两类？各用于什么场合？2.齿轮的失效形式有哪些？3.齿面疲劳点蚀的机理如何？常出现在哪种传动类型？4.齿面胶合的失效机理如何？避免齿面胶合的措施有哪些？5.减小齿面磨损的措施有哪些？6.齿轮常用材料及热处理方法有哪些？7.齿轮误差对传动过程有何影响？8.直齿轮切向力、径向力、法向力如何计算？9.齿形系数是否与模数有关？为什么？10.软齿面闭式齿轮传动的设计模式如何？11.硬齿面闭式齿轮传动的设计模式如何？12.开式齿轮传动的设计模式如何？13.斜齿轮切向力、径向力、轴向力如何计算？14.斜齿轮的螺旋角通常取多少？人字齿轮的螺旋角一般取多少？15.锥齿轮切向力、径向力、轴向力如何计算？16.开式齿轮传动采用什么方式润滑？17.闭式齿轮传动的润滑方式取决于什么参数？18.为什么高速齿轮传动不宜采用油池润滑?19.影响齿轮传动效率的因素有哪些？第12章蜗杆传动1.蜗杆是如何形成的？蜗杆传动用于哪种传动场合？2.蜗杆传动的优缺点有哪些？3.阿基米德蜗杆是如何得到的？4.蜗杆传动的正确啮合条件如何？5.蜗杆的导程角与蜗轮的螺旋角有何关系？6.何谓蜗杆的直径系数？定义该系数的目的是什么？7.蜗杆的分度圆直径、导程角如何计算？8.蜗轮旋转方向如何确定？9.为什么蜗轮常采用青铜制造？10.蜗杆的圆周力、径向力、轴向力大小如何计算？11.轴向力的方向如何确定？12.蜗杆传动的效率如何计算？13.当蜗杆传动的热平衡计算超过允许值时，可采取哪些降温措施？第13章带传动与链传动1.带传动是如何工作的？有哪几种类型？2.带传动为什么要定期张紧？有哪些张紧方法？3.带传动有哪些有缺点？4.带传动的紧边与松边有何关系？5.平皮带与V形带在条件相同时？哪个传递动力大？为什么？6.最大应力包括哪几部分？出现在何处？7.何谓带传动的弹性滑动？8.带绕过主动轮时，带速是落后还是超前轮速？9.带绕过从动轮时，带速是落后还是超前轮速？10.V带由哪几部分组成？何谓节线、节面？11.何谓带轮的基准直径和基准长度？12.计算V带的许用功率时，为什么要对基本额定功率进行修正？13.为什么要限制带轮的最小直径？14.对小带轮的包角有何限制？可采取哪些措施可增大包角？15.带传动的设计步骤如何？16.同步带有哪些有缺点如何？17.链传动有哪些特点？传动范围如何？18.链传动有哪些优缺点？19.链传动的主要参数是什么？20.为什么链条的节数最好取偶数？而链轮齿数最好取奇数？21.链轮的分度圆直径如何计算？22.当主动链轮匀速转动时，从动链轮也是匀速转动吗？23.链传动的速度不均匀系数与链轮齿数有何关系？24.当链轮的齿数过大时，容易出现什么现象？25.链节距对传动过程有何影响？26.为什么链传动的中心距一般设计成可调节的？27.何谓链传动的功率曲线图？28.链传动有哪些润滑方式？29.链传动的布置原则如何？第14章轴1.轴的作用如何？2.轴的类型有哪些？转轴、传动轴、心轴的承受载荷有何区别？3.常用轴的形状有哪些？4.轴的常用材料有哪些？5.轴的设计应考虑哪些要求？6.为什么直轴要设计成阶梯状？7.轴端倒角、砂轮越程槽、螺纹退刀槽有何作用？8.用什么方法可实现轴上零件的准确定位？9.用什么方法可实现轴上零件的轴向与周向固定？10.轴端零件可用什么方法固定？11.轴肩尺寸与轴上零件的倒角与圆角参数有何关系？12.轴向力较小时，常用哪些方式固定轴上零件？13.零件的周向固定可采用哪些方式来实现？14.当同一根轴上有两个键槽时，往往设计成共线形式，为什么？15.有哪些措施可减小轴的应力集中？16.按弯扭合成计算轴的强度时，为什么要引入折合系数？17.何谓当量弯矩？第15章滑动轴承1.轴承的作用如何？2.按轴承表面润滑情况，摩擦有哪几种状态？3.何谓向心滑动轴承？何谓推力滑动轴承？4.为什么要将大型液体滑动轴承设计成两边供油的形式？5.对轴承材料有哪些基本要求？6.常用的轴承材料有哪些？7.润滑剂的作用是什么？工程上常用的润滑剂有哪几类？8.牛顿液体流动定律的物理含义是什么？9.润滑油的具有哪些特性？其选用原则是什么？10.润滑脂是如何得到的？它有何优缺点？11.常用的固体润滑剂有哪几种？适用于什么场合？12.固体润滑剂的使用方式有哪些？13.动压油膜是如何产生的？其必要条件是什么？14.为什么在稳定运转时，轴径与轴承不同心？15.将轴瓦内孔做成能产生多个动压油膜特殊形状的目的是什么？16.静压轴承与动压轴承的工作原理相同吗？第16章滚动轴承1.滚动轴承由哪些零件组成？各零件的起何作用？2.滚动轴承有哪些优缺点？3.何谓滑动轴承的接触角？它与轴向承载能力有何关系？4.滚动轴承是如何分类的？5.滚动轴承基本类型有哪些？它们都能承受哪些载荷？6.什么是滚动轴承的极限转速？7.何谓滚动轴承的角偏差？角偏差过大时，宜采用什么轴承？8.滚动轴承基本代号代表什么含义？代号:61210的含义是什么？9.滚动轴承的失效形式有哪些？10.何谓滚动轴承的寿命？11.何谓滚动轴承的可靠度？12.何谓滚动轴承的基本额定寿命？13.何谓滚动轴承的基本额定动载荷？14.何谓滚动轴承的当量动载荷？15.如何正确判别角接触向心轴承所受轴向载荷？16.滚动轴承密封的目的是什么？17.滚动轴承的密封形式有哪些？18.你会根据载荷情况选择滚动轴承的类型吗？19.滚动轴承常用的固定形式有那两种？20.两端固定支承预留补偿间隙的目的是什么？21.一端固定、一端游动适用于什么场合？22.轴承间隙调整方法有哪些？23.滚动轴承为什么要预紧？预紧方法有哪些？24.轴承组合位置的调整可用什么方法来实现？25.滚动轴承内外圈的配合的一般原则是什么？第17章联轴器、离合器、制动器1.联轴器、离合器、制动器的作用是什么？有哪些类型？2.选择联轴器、离合器的依据是什么？3.两轴线可能存在哪几种相对位移量？4.为什么在工程上常采用双万向联轴器而不用单万向联轴器？5.双万向联轴器实现等速输出的条件是什么？6.牙嵌式离合器的牙型有哪几种？7.摩擦式离合器的工作原理如何？有何优缺点？8.为什么圆锥式摩擦离合器只需要很小的操纵力即能使离合器传递较大的转矩？9.根据定向离合器的工作原理，你能判断星轮的转动方向吗？10.制动器有何作用？其工作原理是什么？。
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题9—3 已知某合金钢的σ-1= 370 MPa,σs = 880 MP ɑ,σ0= 625 MPa 。
（1） 试按比例绘制此材料（试件）的σm -σa 简化极限应力图； （2） 设此试件受σmax = 300 MPa,σmin = -120 Mpa
的变应力作用，试用所
绘制的极限
应力图求出该试件在这种情况下的极限应力σr 。
解答：1．选比例尺⎪⎭⎫
⎝⎛=μσmm MPa 10绘制试件的简化疲劳极限应力图（题解1
—8图）。
题解1—8图
2．求试件的应力参数（σm 、σa 、γ），并在简化疲劳极限应力图中标出试件的工作点N （σm ，σa ）的位置。
4
0300120MPa 210MPa 2120300290MPa MPa 21203002max min .min max a min max m -=-=σσ=γ=+=σ-σ=σ=-=σ+σ=
σ
3．求极限应力σr ：连ON 并将其延长交极限应力线图AD 于M ′点，可得M ′的坐标为（140，350）。
σr =σm ′+σa ′=（140+350）MPa = 490 MPa
题9—4 一受转矩T 作用的单向回转轴，轴材料为中碳钢，τ
-1
=230MP a ,τ
S
= 390 MP a , Ψτ =0.05，现知该轴某危险截面处的直径d = 50 mm ，该截面处的疲劳强度综合影响系数（K τ）D =τ
ττβεK =3.07，轴的转速n =955 r/min ，若要求安
全系数S τ=2.0，试求此时该轴能传递的最大功率P 。
D
G （880，0）
题解9—3图
解题分析：根据题意，单向回转的轴，其截面受脉动循环变应力，即：τa =τ
m =τ
/2。
解答：
轴危险截面处的安全系数（P198,10-12）为：
S τ =
m a D K τψττττ+-)(1
=)
2/()2/()(1τψττττ+-D k = 2.0
故可求得轴危险截面处的剪应力： τ = τ
τψτ+-D K )(1
=
05
.007.3230
+ MPa = 73.72
MPa
∵ τ = W T = 16
//1055.93
6d n
P π⨯⨯ ∴ 该轴能传递的最大功率： P = 6
3631055916
9555073.721055916⨯⨯⨯⨯π⨯=⨯⨯⨯π⨯τ..n d kW = 180.94 kW
题9—6某材料受弯曲变应力作用，其力学性能为： ,MPa 3501=σ-
9=m ，
60105⨯=N 。
现用此材料的试件进行试验，以对称循环变应力MPa 5001=σ作用
410次，MPa 4002=σ作用510次，MPa 3003=σ作用610次。
试确定：
(1) 该试件在此条件下的计算安全系数；
(2) 如果试件再作用MPa 450=σ的应力，还能循环多少次试件才破坏？ 解题分析：该试件受单向规律性不稳定循环变应力作用，其疲劳强度应借助疲劳损伤累积线性方程式即曼耐尔定理来求解。
计算时，因小于材料持久疲劳极限σr 的工作应力（如MPa 3003=σ＜MPa 3501=σ-），对材料的疲劳损伤作用很小，故可忽略不计。
解答：1．求计算安全系数S ca ：计算应力
()
MPa 52275MPa 400105001010
51
1
9
95946
1
.n N m
n
i m i i ca =⨯+⨯⨯⨯=σ=σ∑= 试件的计算安全系数: 27152
275350
1..S ca ca ==σσ=
- 2．试件再受MPa 450=σ的应力作用时，试件破坏前还能循环的次数n （1）由材料的有限寿疲劳极限σ
rN 的计算公式（参看表
1-1），可求得各应
力σ1、σ2、σ作用时，所对应的极限循环次数N 1、N 2 、N ：
2017685003501059
6
1101=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=-m
N N σσ
15032894003501059
6
2102
=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=⎪
⎪⎭
⎫ ⎝⎛=-m
N N σσ 52079804503501059
6
10=⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛=-m
N N σσ
（2） 根据疲劳损伤累积线性方程式（
12211=+++N
n
...N n N n ）
，可求得再作用MPa 450=σ的应力，试件破坏前还能循环的次数n ：
374603425207981503289102017681011542211.N N n N n n =⨯⎪⎪⎭⎫
⎝⎛--=⎪⎪⎭⎫ ⎝
⎛--=。