机械设计第9版课后习题标准答案(习题整理完整版)

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濮良贵机械设计第九版课后 习题答案.(DOC)

濮良贵机械设计第九版课后    习题答案.(DOC)
⑨计算大、小齿轮的,并加以比较
取 ⑩由弯曲强度确定的最大转矩
(4)齿轮传动的功率 取由接触强度和弯曲强度确定的最大转矩中的最小值 即
第十一章 蜗杆传动 习题答案
11-1 试分析图11-26所示蜗杆传动中各轴的回转方向、蜗轮轮齿的螺旋 方向及蜗杆、蜗轮所受各力的作用位置及方向。
[解] 各轴的回转方向如下图所示,蜗轮2、4的轮齿螺旋线方向均为右 旋。蜗杆、蜗轮所受各力的作用位置及方向如下图
第十章 齿轮传动 习题答案
10-1 试分析图10-47所示的齿轮传动各齿轮所受的力(用受力图表示各 力的作用位置及方向)。
[解] 受力图如下图:
补充题:如图(b),已知标准锥齿轮,标准斜齿轮 ,若中间轴上两齿轮所受轴向力互相抵消,应为多少?并计算2、3齿轮
各分力大小。 [解] (1)齿轮2的轴向力:
[解] 螺栓组受到剪力F和转矩,设剪力F分在各个螺栓上的力为,转矩T 分在各个螺栓上的分力为
(a)中各螺栓轴线到螺栓组中心的距离为r,即r=125mm 由(a)图可知,最左的螺栓受力最大
(b)方案中
由(b)图可知,螺栓受力最大为
5-10
第六章 键、花键、无键连接和销连接 习题答案
6-3 在一直径的轴端,安装一钢制直齿圆柱齿轮(如下图),轮毂宽 度,工作时有轻微冲击。试确定平键的尺寸,并计算其允许传递的最大 扭矩。
⑤由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限;大齿轮 的接触疲劳强度极限。 ⑥齿数比 ⑦计算应力循环次数
⑧由图10-19取接触疲劳寿命系数 ⑨计算接触疲劳许用应力
取失效概率为,安全系数
2)计算 ①计算小齿轮分度圆直径,代入中较小值
②计算圆周速度
③计算尺宽
④计算尺宽与齿高之比

机械设计第九版课件完整版附带习题答案

机械设计第九版课件完整版附带习题答案

传动部分是把原动机的运动形式、运动及动力参数转 变为执行部分所需的运动形式、运动及动力参数。
以上是从功能上分析机械的组成,下面从结构上看:
零件:是机械的制造单元,机器的基本组成要素就是机 械零件。
部件:按共同的用途组合起来的独立制造或独立装配的 组合体。 如减速器、离合器等。
按大小来分:
机械(机器)
技术文件编制:编制设计计算说明书。
三、零件的设计步骤
失效的定义:在正常的工作条件下,机械零件丧失工作能力或达 不到工作性能要求时,就称为零件失效。 整体断裂 机械零件的失效形式 过大的残余变形 腐蚀、磨损和接触疲劳
强度
机械零件的工作能力 刚度 寿命(耐磨性、耐腐蚀性)
机械零件计算准则
强度准则:
lim
七、水平
1)掌握通用机械零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律,具 有设计机械传动装置和简单机械的能力;
2)树立正确的设计思想,了解国家当前的有关技术经济政策; 3)具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力;
《机械设计手册》—其中的一个标准是查手册的能力; 4)掌握典型机械零件的实验方法,获得实验技术的基本训练; 5)对机械设计的新发展有所了解。
Smin
刚度准则: yy
寿命准则:(表示耐磨程度)
下面我们以设计千斤顶立柱为例,来说明机械零件的设计步骤:
车自重W=2000kg=2吨 s为屈服极限
l d
4W
d2
s
Smin
由此可求出d;其中Smin根据工作环境来定。
机械零件的设计大体要经过以下几个步骤:
1、载荷分析(受力分析):W
2、应力分析:
r0.919
36
b
0

濮良贵机械设计第九版课后习题答案解析汇总之欧阳文创编

濮良贵机械设计第九版课后习题答案解析汇总之欧阳文创编

第三章 机械零件的强度习题答案3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ,取循环基数60105⨯=N ,9=m ,试求循环次数N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。

[解] MPa 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N σσN3-2已知材料的力学性能为MPa260=s σ,MPa1701=-σ,2.0=σΦ,试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。

[解] )170,0('A )0,260(C得)233.283,233.283(D ',即)67.141,67.141(D '根据点)170,0('A ,)0,260(C ,)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示3-4 圆轴轴肩处的尺寸为:D =72mm ,d =62mm ,r =3mm 。

如用题3-2中的材料,设其强度极限σB =420MPa ,精车,弯曲,βq =1,试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。

[解] 因2.14554==d D ,067.0453==d r ,查附表3-2,插值得88.1=ασ,查附图3-1得78.0≈σq ,将所查值代入公式,即查附图3-2,得75.0=σε;按精车加工工艺,查附图3-4,得91.0=σβ,已知1=q β,则根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0D C A 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa 20m =σ,应力幅MPa 20a =σ,试分别按①C r =②Cσ=m ,求出该截面的计算安全系数ca S 。

[解] 由题3-4可知35.2,2.0MPa,260MPa,170s 1-====σσK Φσσ(1)C r =工作应力点在疲劳强度区,根据变应力的循环特性不变公式,其计算安全系数 (2)C σ=m工作应力点在疲劳强度区,根据变应力的平均应力不变公式,其计算安全系数第五章螺纹连接和螺旋传动习题答案5-5图5-49是由两块边板和一块承重板焊接的龙门起重机导轨托架。

机械设计第九版课后答案濮良贵第10单元课后习题10-8答案

机械设计第九版课后答案濮良贵第10单元课后习题10-8答案

d1 mntz1 / cos 1.949 23 / cos14mm 46.199mm

d n 46.199 11460 m/s 27.66m/s 60 1000 60 1000
1 1
②齿宽 b
b d d1 0.6 46.199mm 27.72mm
据得知,如果 7 级精度不能满足,即更正为 6 级精度) ③齿轮的圆周力。
Ft1 2T1 / d1t 2 1.084 105 / 54.36 N 3989 N KAFt1 / b 1.25 3989 / 32.616 /mm 152.88 N/mm >100N/mm 查表 10-3 得齿轮间载荷分配系数 KH 1.2 。
③齿高 h 及宽高比 b/h
h 2han * cn * mnt 2 1 0.25 1.949mm 4.385mm b/h 27.72 / 4.385 6.322
2)计算实际载荷系数 FK 。 ①根据 27.66m/s ,7 级精度,由图 10-8 查得动载系数 KV 1.29 。 ②由 FT1 2T / d1 2 1.084 10 5 / 46.199 N 4693 N
- 2 -
重庆科技学院 14 级能源与动力工程-1191
④由表 10-4 用外插法查得 7 级精度、 小齿轮悬臂布置时, 得齿向载荷分布系数 KH 1.348 。 由此,得到实际载荷系数
KH KAKVKHKH 1.25 1.32 1.2 1.348 2.669
3)由式(10-12) ,可得按实际载荷系数算得的分度圆直径
d1 t 3
1)确定公式中的各参数值。
2KHtT1 u 1 ZHZEZZ d u H

濮良贵机械设计第九版课后习题答案解析

濮良贵机械设计第九版课后习题答案解析

第三章 机械零件的强度习题答案3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ,取循环基数60105⨯=N ,9=m ,试求循环次数N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。

[解] MPa 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 0.227102.6105180956930113=⨯⨯⨯==--N N σσN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ,MPa 1701=-σ,2.0=σΦ,试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。

[解] )170,0('A )0,260(C 012σσσΦσ-=- σΦσσ+=∴-1210 MPa 33.2832.0117021210=+⨯=+=∴-σΦσσ 得)233.283,233.283(D ',即)67.141,67.141(D '根据点)170,0('A ,)0,260(C ,)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示3-4圆轴轴肩处的尺寸为:D=72mm,d=62mm,r=3mm。

如用题3-2中的材料,设其强度极限σB=420MPa,精车,弯曲,βq=1,试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。

[解] 因2.14554==dD,067.0453==dr,查附表3-2,插值得88.1=ασ,查附图3-1得78.0≈σq,将所查值代入公式,即()()69.1188.178.0111k=-⨯+=-α+=σσσq查附图3-2,得75.0=σε;按精车加工工艺,查附图3-4,得91.0=σβ,已知1=qβ,则35.211191.0175.069.1111k=⨯⎪⎭⎫⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+=qσσσσββεK()()()35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0DCA∴根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0DCA按比例绘出该零件的极限应力线图如下图3-5如题3-4中危险截面上的平均应力MPa20m=σ,应力幅MPa20a=σ,试分别按①C r =②C σ=m ,求出该截面的计算安全系数ca S 。

机械设计第九版试题与答案

机械设计第九版试题与答案

机械设计第九版试题及参考答案一.填空题(毎小题I分,共⑴小题〉i J)机肚的厅裟4扯成邮沖为figme^ . 如丄血*| -O在备种机器中郁能用到的季件誌为廻用料匕在特宜荧犁机器中习能比刘的零杵棘为立川纽o把由一粗协冋工仆:的零件所机匱的粒寸制造戒独订装闭*;瑁r 称仆理£卜协减罐髀鄆. q设计机器的一般砒包桔计划阶段、力案设计阶段*技术设计阶段聊摂求文耳加阶段*(1> %1.算机轴助设计”的英文全締九dmpuicr从如J氐讣知丽打微机收和斡的英文首卒塌埼站语衣MEVFi.(3>机幅零件的丄要头毁形成★她軽,11 .切门叹上£形・寒件曲衷面總札蟄坏止常丄卄着件引起的失敢四种”O运动劑之耐的雇擦埒导致零件戎而材料的建渐戏失或辻锹这牛过程称为直担-'4-个零件的曆损谊竝h蝕可好为二个阶吐『记二切典廉定重til阶段、用烈鹰揭阶段*'-皿节鬥班皿」门川:时问的襄岳可廿I;囲氐示,诒百岡中肝泮阶阳|砒应的名锹虽<5)机械僭笊按燈克損札那來井可分为粘附翳损.磨粒磨损*疫聘聒損,雅体磨粒聒損和猱机械化'F瞎损"%〉帳聒際操直WI “卉徇滑剂的情况"體动摩據可什为千康播、辿界冲按、1KM掠和tUL 厂塞’⑺祗淆剖可脅力土连,泄._£j业*出仕网网命加爻忆⑻用作祠狗划眄紬賢:i【概用为三先有机抽、置物紬、化学合成讪.(9)棍据療Iftiil何汕麒附成釣和理.可把流律濟滑柿为流休劫力润滑和溫佯静左润滑两崟“ (ic>机慎漲接分为两玄炭「扭帳训醛、机iMHMK接.ui?机械诈联按可甘为可拆联按*军可解联按以展过盈脱樓三类。

U2>常用囑纹的]:要翼型冇普通螺如素制如gftttt' 磁舷,矩册懈故和镐歯W1呼问f 血汁人討切瓷制 孑⑷螺栓昭氏- 13螺红临推的姑本类里荷塞栓鬆挟、辄久甥注联接、鏗忙唯接札紧心蝉土】匠接(J4J 峯桂联払f…l 呢儿管別为=■»杆号孔塑创肖厠掠的晝MttffiA 神《栓秆ii5.蝉宜怙劝抜具用谨Al“」前分Ar 」h 业螺脸、社甘螺曲和调整螺扯: 〔阎 Ttt^M 可幷为普■乎蹩、确型平懐、叶討乎博和滑便叫帚褲jg.(17) A1IK 按1&其歯幣不冋可分为炷枠■制嶽开蛛桃犍曲押*I 】&断尸线征愷财甘廈圖匝力馆肖JflQ 和円神.〔19」销的主葺形式有-fl 馆、隔锥弥 fitt 和片Litni 川冲.120)圓桃侧常丁很竝町臬的自(Ittffi*贞ift 戌丸1: 50 •⑵ 机柄传胡」J 弁为述込1、啡合妝渤・盜如卫[和13口川【22)标推苦進¥着由IEI 慎aaa 、底按札赳任因沛仆纠咙,C2J )備性¥怖統的业划空构h 实£・九B?板亢、?1扳朮和梅胡屜曾式IS 和.124J 目賢期fcft 的 种瞎轮齿酷为 顶貳 白裟齿形或称凹皆检 【丄刃術轮馬功旳1輩罠效卄贸巨asfiiB 、齿ini 点感、齿丽胶舍*崖性变邢、和主W 祈曲”煌歸对齿It 材料性能的里專翌來丸:囱曲要酸,揃拈娈昭hC27)旳轮农血確址的方汰fi 浊底、就比刑农咖泮•比”ns ) MM 蛾轮机陶in 中性■砂 过躺u 琳绽訂啦门aaattfiaaxai ”(19输iHt 号ruioy 的審丈划 <29)阳水代匕化3凶的富罠工“涉住为45更和桁E 第宽阪 中軒加融抽承•t»)牲向槽湖rt 車的主鑒蕾沟班式有 整体式*时开式、口愷式、闸隙可凋式 和雾«1A ■■31)靈虐流体动力歸宙盹U'要翳件狂a 11LMM %丿灯:iinw ^m :眦相卜i 叫厲刃衣;n 雌仆!-创网农曲£渕仃记够鸽呷对滑科诚起; 钱忧叶沖丄瀬右嚨曲四纭饥汕SAjhCJ3)可甘式駅性联轴器分为十于潢块欣柚器・滑块联制厲、十宇釉式万冋联轴貼_和齿 式联岫器嗣取'33>収万向联输器实观主功轴〒从劝轴角遠麻<1萍的柢杵知■ ij AMLdalEMIffi-dj :②史则刑阻喘的1Q 心可M 呷血山二、选择逼(每小題2分,共10小題)■ |)按理枪力学方迭哝宙的件用在零伴上的毂荷肄为.4)11 荷 內公稼報荷 G 实阪段商n 45钢的持久康劳扱限6产即皿/用・设疲曲曲战方程的第搞樹加二趴 应力祐环基栽 肌=弘1胪.当实奩应力稱环抉蠹科二ltr 次时*存與君的藪箭機RJ* £⑷%A )l.15 B>4I7 CJ539 D )175 O JHt 料放妳曲缓的慕抬戴制=乡*以対称需坏应力耳=$00鬧丹1作用十耳卄川=1『祝以 聆.冊勻于应力码■ 450⑷切朴用丁各申 D “A )Q39xL04 Bjl.^OxlO 1 C ) T.^ixlO 4 D ) 2.58xlO 1u 左韵示血I 零件的ar 耳眾IE 虫力理樹中*心工酋应力点M fifffiM ON 规与帳轴總男 ^1 甫&=』捫,则该辱件受前址 V 帝归妙* A ,l 则该零件燮的赵D •t )己知一零科啲堆大工柞盛力-iSOMPa.最小雀力臥・・-S0M 丹M 期金棣皿闵力址■中,谀工作点M 仃麻点O 的酒钱仃就■的典件为& _、斗淖『$丁4“ H} 2l J 2'l r c» 51' n> 74Q :K'55Ht ([趾團小罢卄前鞍ft!两力简區I’M *爭件的「件应力仏料如载】零件的过程中 为荊龄・刈馬击件肋横锐庙力贞曲c :苏 保持口…为常戦.11陆皿忌力电加 A 「若 fXh>V 力比『対科散.U'JMbv.力血为_[2_ A )M IAM 交耳不对称循环应力】 n 吨号的命对铁被坏廉力; 口脉妙楠坏龙应如 D 闵瑶?3订空V '.CA13D )辿界斥擁即罔F 檸攥:O 在浙示槪限血力线图中如阿所在的0K 统与橫轴夹席・则谀骞件登的是 匸° ()变廿半创林循坏变应力;D )不蛮号不対称循坏雯网九(2)接融血期煖愕伙址叩用幕孚比X 束判刖”当it J 谕佯憔捋左曲范国靑.€_・ AU<14刖]—彗⑺总汕 TJ 初植物河祈袖中因仲有舗弟ffij 」」咅边养润滑时有根妤的润滑性能. .町石罔 R 购册貌 G 聚岡讯乙烯门构郴对満禺的摄*谏面依飙鮒杓hh 盛进行神册的糜擦狀姦称为门- 钳液锥障擦 的干摩攥 G 温甘牌擦D )辿界挣擦 O 两嘩攥丧頁被L :湫休紬开序擦性质収决丁液怖内训分了间粘性阻力的吓廉狀憲序为AA )觥怩烽療 旳T 忡攥 G 誕合晋搏 5辿界層擦()两廐擦耒面厠的脱用比X ・0.斗一3 U-3-3. 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机械习题答案

机械习题答案
2 2
2 ⑵若 M<0:螺栓 4 和 5 所受的工作载荷最大,其值 F3 为 F3 = Ml1 (4l12 + 4l 2 )
1 8
FΣy
y
FΣ FΣx
h
x
l
l1
l2
l2
l1
2 7
3 6
4 5
4)受力最大的螺栓及其所受到的最大作用力 Fmax: ⑴若 M≥0:螺栓 1 和 8 所受的作用力最大,其值 Fmax 为:
《机械设计》 (第九版)
濮良贵主编
习题参考答案(第 5 章)
5-4.图 5-49 所示的底板螺栓组连接受外力 FΣ的作用,外力 FΣ作用在包含 x 轴并垂直于底板接合 面的平面内。试分析底板螺栓组的受力情况,并判断哪个螺栓受力最大,保证连接安全工作 的必要条件有哪些? 解:1、受力简化: 1)FΣ向 x 和 y 轴分解,得水平分力 FΣx 铅垂 分力 FΣy 2)FΣx 向接全面简化,得作用在接合面上的横 向载荷 FΣx 和顺时针倾覆力矩 M1=FΣx×h 3)FΣy 向接合面对称中心简化,得轴向载荷 FΣy 和逆时针倾覆力矩 M2=FΣy×l 4)螺栓组的受力情况: 综上,底板螺栓组受以下三种载荷的作用: ⑴横向载荷 FΣx,作用方向:水平向右 ⑵轴向载荷 FΣy,作用方向:铅垂向上 ⑶倾覆力矩 M:M=M1-M2。M≥0,底板受顺时针倾覆力矩作用 M<0,底板受逆时针倾覆力矩作用 2、受力分析: 1)受横向载荷 FΣx 作用: 每个螺栓所受的工作剪力 F1=FΣx/8,方向向右。 2)受轴向载荷 FΣy 作用: 每个螺栓所受的工作拉力 F2=FΣy/8,方向向上。 3)受倾覆力矩 M 作用: ⑴若 M≥0:螺栓 1 和 8 所受的工作载荷最大,其值 F3 为 F3 = Ml1 (4l1 + 4l 2 )

濮良贵第九版版机械设计习题答案

濮良贵第九版版机械设计习题答案

第三章 机械零件的强度习题答案3-1 某材料的对称循环弯曲疲劳极限 σ1 180MPa ,取循环基数 N 0 5 106, m 9 ,试求循环次数 N 分别为 7 000 、25 000 、620 000 次时的有限寿命弯曲疲劳极限3-2 已知材料的力学性能为 σs 260MPa , σ1 170MPa , Φσ 0.2 ,试绘制此材料的简化的等寿命 寿命曲线 。

[解] A '(0,170) C(260,0)2σ 1 σ0 σ0得D '(283.332,283.332) ,即D '(141.67,141.67)根据点 A '(0,170) , C(260,0) ,D '(141.67,141.67) 按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示 参考 .资料[解] 9 5 1067 103 373.6MPa1N 2 σ N 0 σ19 N 2 180 9 5 1062.5 104 3 2 4.3MP a9 5 106 6.2 105 227.0MP aσ0 2σ11Φσ0 2σ11Φ 283.33M Pa 1 0.21N 1 180 1N 3 180σB =900MPa , 屈服极限 σs 750MPa 试计算周健的弯曲有效应力集中系数 k 。

Dr[解] 因 1.16, 0.048 ,查附表 3-2 ,插值得 σ 1.995 ,查附图 3-1 得q σ 0.78 ,将所查值dd代入公式 ,即 k σ 1 q σ σ 1 1 0.78 1.995 1 1.8963-4 圆轴轴肩处的尺寸为 : D =54mm , d =45mm , r =3mm 。

如用题 3-2 中的材料 , 设其强度极限 σB =420MPa , 试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线 。

D 54 r 3[解] 因 1.2, 0.067 ,查附表 3-2 ,插值得 σ 1.88 ,查附图 3-1 得q σ 0.78,d 45 d 45 σ σ将所查值代入公式 ,即k σ 1 q σ σ 1 1 0.78 1.88 1 1.69查附图 3-2 ,得εσ 0.7 ;按精车加工工艺 ,查附图 3-4 ,得βσ 0.91,已知 βq 1,则A 0,1702.51 ,C 260,0 ,D 141.67,141.67 2.51根据 A 0,67.73 ,C 260,0 ,D 141.67,56.44 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图 参考 .资料 3-3K σk σ1 1 εσ βσ 1.69 1 βq 0.7 0.91 1 1 2.51σ-1 K σ Φσ σm 170 2.51 0.2 20K σ σa σm 2.51 30 20参考 .资料σm C ,求出该截面的计算安全系数 S ca 。

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第三章 机械零件的强度习题答案3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-ζ,取循环基数60105⨯=N ,9=m ,试求循环次数N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。

[解] MPa 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N ζζN M P a 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N ζζN M P a 0.227102.6105180956930113=⨯⨯⨯==--N N ζζN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s ζ,MPa 1701=-ζ,2.0=ζΦ,试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。

[解] )170,0('A )0,260(C 012ζζζΦζ-=- ζΦζζ+=∴-121M P a33.2832.0117021210=+⨯=+=∴-ζΦζζ 得)233.283,233.283(D ',即)67.141,67.141(D '根据点)170,0('A ,)0,260(C ,)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示3-4 圆轴轴肩处的尺寸为:D =72mm ,d =62mm ,r =3mm 。

如用题3-2中的材料,设其强度极限σB =420MPa ,精车,弯曲,βq =1,试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。

[解] 因2.14554==d D ,067.0453==d r ,查附表3-2,插值得88.1=αζ,查附图3-1得78.0≈ζq ,将所查值代入公式,即()()69.1188.178.0111k =-⨯+=-α+=ζζζq查附图3-2,得75.0=ζε;按精车加工工艺,查附图3-4,得91.0=ζβ,已知1=q β,则35.211191.0175.069.1111k =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=q ζζζζββεK ()()()35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0D C A ∴根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0D C A 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa 20m =ζ,应力幅MPa 20a =ζ,试分别按①C r =②C ζ=m ,求出该截面的计算安全系数ca S 。

[解] 由题3-4可知35.2,2.0MPa,260MPa,170s 1-====ζζK Φζζ(1)C r =工作应力点在疲劳强度区,根据变应力的循环特性不变公式,其计算安全系数 28.2202.03035.2170m a 1-=⨯+⨯=+=ζΦζK ζS ζζca(2)C ζ=m工作应力点在疲劳强度区,根据变应力的平均应力不变公式,其计算安全系数()()()()81.1203035.2202.035.2170m a m 1-=+⨯⨯-+=+-+=ζζζζca ζζK ζΦK ζS第五章 螺纹连接和螺旋传动习题答案5-5 图5-49是由两块边板和一块承重板焊接的龙门起重机导轨托架。

两块边板各用4个螺栓与立柱相连接,托架所承受的最大载荷为20kN ,载荷有较大的变动。

试问:此螺栓连接采用普通螺栓连接还是铰制孔用螺栓连接为宜?为什么?Q215,若用M 6×40铰孔用螺栓连接,已知螺栓机械性能等级为8.8,校核螺栓连接强度。

[解] 采用铰制孔用螺栓连接为宜因为托架所受的载荷有较大变动,铰制孔用螺栓连接能精确固定被连接件的相对位置,并能承受横向载荷,增强连接的可靠性和紧密性,以防止受载后被连接件间出现缝隙或发生相对滑移,而普通螺栓连接靠结合面产生的摩擦力矩来抵抗转矩,连接不牢靠。

(1)确定M 6×40的许用切应力[τ]由螺栓材料Q215,性能等级8.8,查表5-8,可知MPa 640][s =ζ,查表5-10,可知0.5~5.3][=τS()MPa 128~86.1820.5~5.3640][][][s ===τ∴τS ζ M P a67.4265.1640][s ===p p S ζζ (2)螺栓组受到剪力F 和力矩(FL T =),设剪力F 分在各个螺栓上的力为i F ,转矩T 分在各个螺栓上的分力为j F ,各螺栓轴线到螺栓组对称中心的距离为r ,即mm 27545cos 2150=︒=rkN2510275810300208 kN 5.220818133=⨯⨯⨯⨯===⨯==∴--r FL F F F j i 由图可知,螺栓最大受力kN 015.945cos 255.22)25(5.2cos 22222max =︒⨯⨯⨯++=++=θF F F F F j i j i][8.131104.1110610015.9333min 0max p p ζL d F ζ<=⨯⨯⨯⨯==∴-- 故M 6×40的剪切强度不满足要求,不可靠。

5-6 已知一个托架的边板用6个螺栓与相邻的机架相连接。

托架受一与边板螺栓组的垂直对称轴线相平行、距离为250mm 、大小为60kN 的载荷作用。

现有如图5-50所示的两种螺栓布置形式,设采用铰制孔用螺栓连接,试问哪一种布置形式所用的螺栓直径最小?为什么?[解] 螺栓组受到剪力F 和转矩,设剪力F 分在各个螺栓上的力为i F ,转矩T 分在各个螺栓上的分力为j F (a )中各螺栓轴线到螺栓组中心的距离为r ,即r =125mmkN 2010125610250606 kN 1060616133=⨯⨯⨯⨯===⨯==∴--r FL F F F ji 由(a )图可知,最左的螺栓受力最大kN 302010max =+=+=j i F F F (b )方案中 kN 10606161=⨯==F F i kN 39.24101252125421252101252125102506062223223612max612maxmax =⨯⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯===---==∑∑i ii ij rFLr rMr F由(b )图可知,螺栓受力最大为 kN 63.335239.24102)39.24(10cos 22222max =⨯⨯⨯++=++=θF F F F F j i j i ()][319106410015.9423320max τππτ>=⨯⨯⨯==∴-d F[]直径较小)布置形式所用的螺栓可知采用(由a F d τπ≥∴max045-10第六章 键、花键、无键连接和销连接习题答案6-3 在一直径mm 80=d 的轴端,安装一钢制直齿圆柱齿轮(如下图),轮毂宽度 1.5d L =,工作时有轻微冲击。

试确定平键的尺寸,并计算其允许传递的最大扭矩。

[解] 根据轴径mm 80=d ,查表得所用键的剖面尺寸为mm 22=b ,mm 14=h根据轮毂长度mm 120805.1'=⨯==1.5d L 取键的公称长度 mm 90=L键的标记 键79-90GB109622⨯键的工作长度为 68m m 2290=-=-=b L l键与轮毂键槽接触高度为 mm 7==2hk 根据齿轮材料为钢,载荷有轻微冲击,取许用挤压应力 110M P a][=p ζ 根据普通平键连接的强度条件公式 ][1023p p ζkldT ζ≤⨯=变形求得键连接传递的最大转矩为m N 20942000110806872000][⋅=⨯⨯⨯==p max ζkld T第八章 带传动 习题答案8-1 V 带传动的min 14501r n =,带与带轮的当量摩擦系数51.0=v f ,包角︒=α1801,初拉力N 3600=F 。

试问:(1)该传动所能传递的最大有效拉力为多少?(2)若mm 100d d1=,其传递的最大转矩为多少?(3)若传动效率为0.95,弹性滑动忽略不计,从动轮输出效率为多少? [解] ()N 4.478111136021111211151.00=+-⨯⨯=+-=παee e e F F v vf ec()mm N 92.232101004.4782d 2-3d1⋅=⨯⨯==ec F T()kW45.395.0100060100010014.314504.4781000601000d 10003d11=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=∙⨯⨯π=∙=ηn F ηνF P ec ec8-2 V 带传动传递效率7.5kW =P ,带速m 10=ν,紧边拉力是松边拉力的两倍,即21F F =,试求紧边拉力1F 、有效拉力e F 和初拉力0F 。

[解] 1000νF P e =N 750105.710001000=⨯==∴νP F e 21212F F F F F e =-=且 1500N 750221=⨯==∴e F F201eF F F += 1125N 27501500210=-=-=∴e F F F8-4 有一带式输送装置,其异步电动机与齿轮减速器之间用普通V 带传动,电动机功率P=7kW ,转速min 9601r n =,减速器输入轴的转速min 3302r n =,允许误差为%5±,运输装置工作时有轻度冲击,两班制工作,试设计此带传动。

[解] (1)确定计算功率ca P由表8-7查得工作情况系数2.1A =K ,故 4kW .872.1A ca =⨯==P K P (2)选择V 带的带型根据ca P 、1n ,由图8-11选用B 型。

(3)确定带轮的基准直径d d ,并验算带速ν①由表8-6和8-8,取主动轮的基准直径mm 1801=d d②验算带速νs m 0432.9100060960180********=⨯⨯⨯π=⨯π=n d νd带速合适∴<<s m 30s m 5ν ③计算从动轮的基准直径 ()()mm 45.49733005.0196018012112=-⨯⨯=-=n εn d d d d(4)确定V 带的中心距a 和基准长度d L①由式()()2102127.0d d d d d d a d d +≤≤+,初定中心距mm 5500=a 。

②计算带所需的基准长度()()()()mm221455041805005001802550242222122100≈⨯-++π+⨯=-++π+≈a d d d d a L d d d d d由表8-2选带的基准长度mm 2240=d L ③实际中心距amm 563222142240550200=-+=-+≈d d L L a a 中心距的变化范围为mm 630~550。

(5)验算小带轮上的包角1α ()()︒≥︒≈︒--︒=︒--︒=901475633.571805001803.57180121a d d αd d 故包角合适。

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