机械设计第九版濮良贵课后习题答案

第三章机械零件的强度

3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa1801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] MPa6.373107105180936910111NNσσN

MPa3.324105.2105180946920112NNσσN

MPa0.227102.6105180956930113NNσσN

3-2已知材料的力学性能为MPa260sσ，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

0012σσσΦσ

σΦσσ1210

MPa33.2832.0117021210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σ，查附图3-1得78.0σq，将所查值代入公式，即

69.1188.178.0111k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①Cr②Cσm，求出该截面的计算安全系数caS。

[解] 由题3-4可知35.2,2.0MPa,260MPa,170s1-σσKΦσσ

（1）Cr

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

28.2202.03035.2170ma1-σΦσKσSσσca

（2）Cσ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

81.1203035.2202.035.2170mam1-σσσσcaσσKσΦKσS

第五章螺纹连接和螺旋传动

5-1 分析比较普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹的特点，各举一例说明它们的应用

螺纹类型特点应用

普通螺纹牙形为等力三角形，牙型角60o，内外螺纹旋合后留有径向间隙，外螺纹牙根允许有较大的圆角，以减少应力留集中。同一公称直径按螺距大小，分为粗牙和细牙。细牙螺纹升角小，自锁性较好，搞剪强度高，但因牙细在耐磨，容易滑扣一般联接多用粗牙螺纹，细牙螺纹常用于细小零件、薄壁管件或受冲击、振动和变载荷的连接中，也可作为微调机构的调整螺纹用

管螺纹牙型为等腰三角形，牙型角55o，内外螺纹旋合后无径向间隙，牙顶有较大的圆角管联接用细牙普通螺纹薄壁管件

非螺纹密封的55o圆柱管螺纹管接关、旋塞、阀门及其他附件

用螺纹密封的55o圆锥管螺纹管子、管接关、旋塞、阀门及其他螺纹连接的附件

米制锥螺纹气体或液体管路系统依靠螺纹密封的联接螺纹

梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙侧角3o，内外螺纹以锥面巾紧不易松动，工艺较好，牙根强度高，对中性好最常用的传动螺纹

锯齿形螺纹牙型不为等腰梯形，工作面的牙侧角3o，非工作面的牙侧角30o。外螺纹牙根有较大的圆角，以减少应力集中。内外螺纹旋合后，大径处无间隙，便于对中。兼有矩形螺纹传动效率高和梯形螺纹牙根旨度高的特点只能用于单向受力的螺纹联接或螺旋传动，如螺旋压力机

5-2 将承受轴向变载荷的联接螺栓的光杆部分做得细些有什么好处？

答：可以减小螺栓的刚度，从而提高螺栓联接的强度。

5-3 分析活塞式空气压缩气缸盖联接螺栓在工作时的受力变化情况，它的最大应力，最小应力如何得出？当气缸内的最高压力提高时，它的最大应力，最小应力将如何变化？

解：

最大应力出现在压缩到最小体积时，最小应力出现在膨胀到最大体积时。当汽缸内的最高压力提高时，它的最大应力增大，最小应力不变。

5-4 图5-49所示的底板螺栓组联接受外力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？堡证联接安全工作的必要条件有哪些？

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M6×40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M6×40的许用切应力[]

由螺栓材料Q215，性能等级8.8，查表5-8，可知MPa640][sσ，查表5-10，可知0.5~5.3][S

MPa128~86.1820.5~5.3640][][][sSσ

MPa67.4265.1640][sppSσσ

（2）螺栓组受到剪力F和力矩（FLT），设剪力F分在各个螺栓上的力为iF，转矩T分在各个螺栓上的分力为jF，各螺栓轴线到螺栓组对称中心的距离为r,即mm27545cos2150r

kN2510275810300208 kN5.220818133rFLFFFji

由图可知，螺栓最大受力

kN015.945cos255.22)25(5.2cos22222maxθFFFFFjiji

][319106410015.9423320maxdF

][8.131104.1110610015.9333min0maxppσLdFσ

故M6×40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iF，转矩T分在各个螺栓上的分力为jF

（a）中各螺栓轴线到螺栓组中心的距离为r，即r=125mm

kN2010125610250606 kN1060616133rFLFFFji

由（a）图可知，最左的螺栓受力最大kN302010maxjiFFF

（b）方案中

kN10606161FFi

kN39.24101252125421252101252125102506062223223612max612maxmaxiiiijrFLrrMrF

由（b）图可知，螺栓受力最大为

kN63.335239.24102)39.24(10cos22222maxθFFFFFjiji

直径较小）布置形式所用的螺栓可知采用（由aFdmax04

5-7 图5-52所示为一拉杆螺纹联接。已知拉丁所受的载荷F=56KN,载荷稳定，拉丁材料为Q235钢，试设计此联接。

5-8 两块金属板用两个M12的普通螺栓联接。若接合面的摩擦系数

f=0.3,螺栓预紧力控制在其屈服极限的70%。螺栓用性能等级为4.8的中碳钢制造，求此联接所能传递的横向载荷。

5-9受轴向载荷的紧螺栓联接，被联接钢板间采用橡胶垫片。已知螺栓预紧力Fo=15000N,当受轴向工作载荷F＝10 000N时，求螺栓所受的总拉力及被联接件之间的残余预紧力。

5-10图5-24所示为一汽缸盖螺栓组联接。已知汽缸内的工作压力P=0~1MPa，缸盖与缸体均为钢制，直径D1=350mm,D2=250mm.上、下凸缘厚均为25mm.试设计此联接。

5-11 设计简单千斤顶（参见图5-41）的螺杆和螺母的主要尺寸。起重量为40000N，起重高度为200mm,材料自选。

(1) 选作材料。螺栓材料等选用45号钢。螺母材料选用ZCuA19Mn2,查表确定需用压强[P]=15MPa.

(2)确定螺纹牙型。梯形螺纹的工艺性好，牙根强度高，对中性好，本题采用梯形螺纹。

（3）按耐磨性计算初选螺纹的中径。因选用梯形螺纹且螺母兼作支承，故取，根据教材式（5-45）得

按螺杆抗压强度初选螺纹的内径。根据第四强度理论，其强度条件为但对中小尺寸的螺杆，可认为，所以上式可简化为

式中，A为螺杆螺纹段的危险截面面积，;S为螺杆稳定性安全系数，对于传力螺旋，S=3.5-5.0;对于传导螺旋，S=2.5-4.0;对于精密螺杆或水平螺杆，S>4.本题取值为5.故

（5）综合考虑，确定螺杆直径。比较耐磨性计算和抗压强度计算的结果，可知本题螺杆直径的选定应以抗压强度计算的结果为准，按国家标准GB/T5796-1986选定螺杆尺寸参数：螺纹外径d=44mm,螺纹内径d1=36mm,螺纹中径d2=40.5mm,螺纹线数n=1,螺距P=7mm.

(6)校核螺旋的自锁能力。对传力螺旋传动来说，一般应确保自锁性要求，以避免事故。本题螺杆的材料为钢，螺母的材料为青铜，钢对青铜的摩擦系数f=0.09(查《机械设计手册》)。因梯形螺纹牙型角,所以

因,可以满足自锁要求。

注意：若自锁性不足，可增大螺杆直径或减沾上螺距进行调整。

（7）计算螺母高度H.因选所以H=,取为102mm.螺纹圈数计算：z=H/P=14.5

螺纹圈数最好不要超过10圈，因此宜作调整。

一般手段是在不影响自锁性要求的前提下，可适当增大螺距P,而本题

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第6章　键、花键、无键连接和销连接

6.1　复习笔记

一、键连接

1．键连接概述

（1）功能：键是一种标准零件，通常用来实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩；

有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。

（2）主要类型：平键连接、半圆键连接、楔键连接、切向键连接。

①平键连接

键的两侧面是工作面，工作时靠键与键槽侧面的挤压来传递扭矩。平键具有结构简单、

装拆方便、对中性好的优点，但是平键连接不能承受轴向力，不能用于轴向固定。其按用

途可分为普通平键、薄型平键、导向平键和滑键。

a.普通平键按构造分为圆头（A型）、平头（B型）和单圆头（C型）；

b.薄型平键与普通平薄的主要区别是键的高度约为普通平键的60～70%。但薄型平键

传递转矩的能力较低，常用于薄壁结构、空心轴及一些径向尺寸受限制的场合；

c.导向平键长度较长，需用螺钉固定，为便于装拆，制有起键螺孔；

d.滑移距离较大时，所需导向平键过长，制造困难，此时可采用滑键。

②半圆键连接

半圆键工作时，靠其侧面来传递转矩。

优点：工艺性较好，装配方便，尤其适用于锥形轴端与轮毂的连接；

缺点：轴上键槽较深，对轴的强度削弱较大，故一般只用于轻载静连接中。

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③楔键连接

楔键的上下两面是工作面，键的上表面和与它相配合的轮毂键槽地面均有1：100的

斜度。工作时，靠键的楔紧作用来传递转矩，同时还可以承受单向的轴向载荷。由于楔键

楔紧后，轴与轮毂的配合易产生偏心和偏斜，因此主要用于毂类零件的定心精度要求不高

和低转速的场合。

④切向键连接

切向键是由一对斜度为1：100的楔键组成，其工作面是由一对楔键沿斜面拼合后相

互平行的两个窄面。当需要传递双向转矩时，必须用两个切向键，两者之间的夹角为

120°～130°。

2．键的选择和键连接强度计算

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1/73十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书第15章轴15.1复习笔记【知识框架】【通关提要】本章主要介绍了轴的分类、结构设计以及强度刚度校核计算。其中，轴的结构设计部分，几乎每年必出一道轴的结构改错题，学习时需重点掌握。另外，轴的弯扭合成计算，由于计算量大，不宜以计算题的形式出现，多以考查折合系数的含义为主，多以填空题和简答题的形式出现。复习时，以理解记忆为主。【重点难点归纳】一、概述（见表15-1-1）表15-1-1轴的用途、分类及材料

2/73十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书二、轴的结构设计（见表15-1-2）表15-1-2轴的结构设计

3/73十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书三、轴的计算轴的计算准则：满足轴的强度或刚度要求，必要时还应校核轴的振动稳定性。1．轴的强度校核计算

4/73十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书表15-1-3轴的强度校核计算注：轴上开有键槽时，对于直径d＞100mm的轴，有一个键槽时，轴径增大3%；有两个键槽时，应增大7%。对于直径d≤100mm的轴，有一个键槽时，轴径增大5%～7%；有两个键槽时，应增大

5/73十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书10%～15%。2．轴的刚度校核计算（见表15-1-4）表15-1-4轴的刚度校核计算3．轴的振动及振动稳定性的概念当轴的振动频率与轴的弯曲自振频率相同时，就会出现共振。临界转速指共振时轴的转速。临界转速有许多，其中一阶临界转速下振动最激烈，也最危险。一阶临界转速nc1（单位为r/min）为

6/73十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书100603019462ccgnyy式中，ωc为轴的临界角速度；y0为轴在圆盘处的静挠度；g为重力加速度，取g＝9810mm/s2。一般情况下，应使轴的工作转速n＜0.85nc1，或1.15nc1＜n＜0.85nc2；此时轴就具有了弯曲振动的稳定性。4．轴的结构改错题思路：（1）轴承方向错误、定位错误、装配不方便错误等。（2）键的安装位置错误、键的长度错误等。（3）端盖与箱体配合错误、与轴配合错误、与轴承配合错误等。（4）调整垫圈、毛毡垫圈、密封、减小加工面、轴的长度、三面接触、轴肩、轴套等。15.2课后习题详解15-1若轴的强度不足或刚度不足，可分别采取哪些措施？答：（1）提高轴的强度的措施：①合理布置轴上零件以减小轴的载荷；②改进轴上零件的结构以减小轴的载荷；③对轴的表面进行热处理和表面硬化加工处理；④用开卸载槽、增大过渡圆角半径等方法改进轴的结构以降低应力集中程度等。（2）提高轴的刚度的措施：

机械设计(第八版)课后答案_濮良贵_纪名刚

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MPa1801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] MPa6.373107105180936910111NNζζN

MPa3.324105.2105180946920112NNζζN

MPa0.227102.6105180956930113NNζζN

3-2已知材料的力学性能为MPa260sζ，MPa1701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

0012ζζζΦζ

ζΦζζ1210

MPa33.2832.0117021210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dD，067.0453dr，查附表3-2，插值得88.1ζ，查附图3-1得78.0ζq，将所查值代入公式，即

69.1188.178.0111k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qβ，则

35.211191.0175.069.1111kqζζζζββεK

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1 / 33 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书第8章带传动 8.1 复习笔记【知识框架】【通关提要】本章详细介绍了带传动的受力分析和应力分析、带的弹性滑动和打滑、V带传动的设计计算及张紧轮的布置等。学习时需要重点掌握以上内容。关于带传动的受力分析及计算，多 2 / 33 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书以选择题和计算题的形式出现；关于带的弹性滑动和打滑，多以选择题和简答题的形式出现；关于V带传动的设计计算及张紧轮的布置，多以选择题和填空题的形式出现。复习时需重点理解记忆。【重点难点归纳】一、概述（见表8-1-1）表8-1-1 带传动的概述 3 / 33 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书二、带传动工作情况的分析 1．带传动的受力分析及计算（见表8-1-2）表8-1-2 带传动的受力分析及计算 2．带的应力分析（见表8-1-3） 4 / 33 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书表8-1-3 带的应力分析 3．带的弹性滑动和打滑（见表8-1-4） 5 / 33 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书表8-1-4 带的弹性滑动和打滑三、普通V带传动的设计计算 1．单根V带的额定功率及带传动的参数选择（见表8-1-5）表8-1-5 单根V带的额定功率及带传动的参数选择 6 / 33 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书 2．带传动的设计计算（1）确定计算功率计算功率Pca＝KAP。式中，Pca为计算功率；KA为工作情况系数；P为所需传递的额定功率。（2）选择V带的带型根据计算功率Pca和小带轮转速n1，选取普通V带的带型。（3）确定带轮的基准直径dd并验算带速v ①初选小带轮的基准直径dd1 根据V带的带型，确定小带轮的基准直径dd1，应使dd1≥（dd）min。 ②验算带速v 根据11601000ddnv计算带的速度。一般应使v＝5～25m/s，最高不超过30m/s。 ③计算大带轮的基准直径由dd2＝idd1计算，并加以适当圆整。（4）确定中心距a，并选择V带的基准长度Ld ①初定中心距a0

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1 / 14 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书第2章机械设计总论 2.1 复习笔记【知识框架】 2 / 14 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书【通关提要】本章是本书的基础章节之一，主要介绍了机械零件的失效形式和设计程序及准则。学习 3 / 14 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书时需要掌握机器设计的程序、零件失效形式和设计准则以及提高强度和刚度的措施等内容。本章主要以选择题、填空题和简答题的形式考查，复习时需把握其具体内容，重点记忆。【重点难点归纳】一、机器的组成（见表2-1-1）表2-1-1 机器的组成二、设计机器的一般程序（见表2-1-2）表2-1-2 设计机器的一般程序 4 / 14 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书三、对机器的主要要求（见表2-1-3）表2-1-3 对机器的主要要求 5 / 14 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书四、机械零件的主要失效形式（见表2-1-4）表2-1-4 机械零件的主要失效形式 6 / 14 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书五、设计机械零件时应满足的基本要求（见表2-1-5）表2-1-5 设计机械零件时应满足的基本要求

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第7章　铆接、焊接、胶接和过盈连接

7.1　复习笔记

一、铆接

铆钉连接（简称铆接）是将铆钉穿过被连接件的预制孔经铆合后形成的不可拆卸连接。

1．铆缝的分类、特性和应用

（1）分类

按铆钉的排数可分为：单排、双排和多排；

按铆缝的性能可分为：强固铆缝、强密铆缝和紧密铆缝；

按接头情况可分为：有搭接逢、单盖板对接缝和双盖板对接缝。

（2）特性和应用

铆接工艺设备简单、抗振、耐冲击、传力均匀、牢固可靠，但结构一般较为笨重，被

铆件的强度削弱较大，铆接时噪音大，劳动条件差。因此，目前除在桥梁、建筑、飞机制

造等部门中采用外，应用已渐减少，并为焊接、胶接所代替。

2．铆缝的受力及破坏形式、强度计算

（1）受力及破坏形式

铆接主要靠铆钉的剪切和与孔壁间的挤压传递作用力，其失效形式主要有铆钉被剪断、

板边被剪坏或被撕裂、钉孔接触面被压坏、板沿钉孔被拉断。

（2）强度计算

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对于单排搭接铆缝的强度，主要进行静强度分析，包括以下几个方面：

①被铆件的拉伸强度条件

1()Ftzd

②被铆件上孔壁的挤压强度条件

2p[]Fdz

③铆钉的剪切强度条件

3[]

4dzF

式中，为被铆接件厚度；b为板宽；d为铆钉直径；z为铆钉数目；、、

p

分别为被铆接件的许用拉应力、许用挤压应力和铆钉的许用切应力。

3．铆缝的强度系数

被铆件遭到钉孔削弱后的强度与完整时的强度之比，称为铆缝的强度系数，用表示。

二、焊接

焊接是利用局部加热(或加压)的方法使被连接件接头处的材料熔融连接成一体。

1．类型、特性和应用

（1）焊接的类型如图7-1（a）所示，其中，电弧焊中焊缝的基本类型如图7-1（b）

所示。

3 / 14十万种考研考证电子书、题库视频学习平

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濮良贵《机械设计》(第10版)教材辅导书-第六章至第九章【圣才出品】

1/98十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书第6章键、花键、无键连接和销连接6.1复习笔记【知识框架】【通关提要】本章介绍了键、花键、无键连接和销连接。学习时需要重点掌握键连接的类型、应用及布置和键连接的强度计算。本章多以选择题、填空题和判断题的形式出现，解答题和计算题出现概率较小。复习时需把握其具体内容，重点记忆。【重点难点归纳】一、键连接1．键连接的功能、分类、结构形式及应用

2/98十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书（1）键连接的功能键用来实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩，有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。（2）键连接的分类键连接的主要类型有：平键连接、半圆键连接、楔键连接和切向键连接。①平键连接（见表6-1-1）表6-1-1平键连接的要点及主要内容②半圆键、楔键和切向键连接（见表6-1-2）

3/98十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书表6-1-2半圆键、楔键和切向键连接的要点及内容2．键的选择和键连接强度计算（1）键的选择键的尺寸则按符合标准规格和强度要求来取定。键的截面尺寸一般以键宽b×键高h表示，由键的标准中选定。键的长度L一般可按轮毂的长度而定，即键长等于或略短于轮毂的长度。（2）键连接强度计算（见表6-1-3）表6-1-3键连接强度计算

4/98十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书注：①T为传递的转矩（T＝Fy≈Fd/2）。k为键与轮毂键槽的接触高度，k≈0.5h，h为键的高度。l为键的工作长度，圆头平键l＝L－b，单圆头平键l＝L－0.5b，平头平键l＝L，半圆键l≈L。d为轴的直径。②ψ为载荷分配不均系数，一般取ψ＝0.7～0.8，齿数多时取偏小值。z为花键的齿数。l为齿的工作长度。h为花键齿侧面的工作高度，矩形花键，h＝（D－d）/2－2C，此处D为外花键的大径，d为内花键的小径；渐开线花键，α＝30°，h＝m；α＝45°，h＝0.8m，m为模数。dm为花键的平均直径，矩形花键，dm＝（D＋d）/2；渐开线花键，dm为分度圆直径。二、花键连接的类型、特点和应用（见表6-1-4）表6-1-4花键连接的类型、特点和应用

机械基础课程设计任务书

一、协议关键信息

1、课程设计题目：＿___________________________

2、课程设计要求：＿___________________________

3、课程设计提交时间：＿___________________________

4、课程设计评分标准：＿___________________________

5、课程设计指导教师：＿___________________________

二、课程设计目的

1、 1 通过课程设计，使学生综合运用机械基础课程及有关先修课程的理论和生产实际知识进行机械设计，从而使这些知识得到进一步巩固、加深和扩展。

1、 2 学习和掌握通用机械零件、机械传动及简单机械的设计方法和步骤，培养学生工程设计能力和分析问题、解决问题的能力。

1、 3 提高学生在计算、制图、运用设计资料（手册、图册）以及进行经验估算等方面的能力，为后续专业课程学习和毕业设计打下良好的基础。

三、课程设计任务

1、 1 设计题目设计某带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器。

设计某卷扬机传动装置中的二级圆柱齿轮减速器。

设计某搅拌机传动装置中的圆锥圆柱齿轮减速器。

1、 11 设计要求

减速器装配图一张（A1 或 A0 图纸）。

零件工作图 2-3 张（如齿轮、轴等）。

设计说明书一份，内容包括：目录、设计任务书、传动方案的拟定和说明、电动机的选择、计算传动装置的运动和动力参数、传动零件的设计计算、轴的设计计算、滚动轴承的选择和计算、键联接的选择和计算、联轴器的选择、减速器箱体结构及其附件的设计、润滑和密封的设计、设计小结、参考资料等。

1、 12 原始数据

输送带工作拉力 F（N）：＿___________________________

输送带工作速度 v（m/s）：＿___________________________

第九版机械设计濮良贵课后习习题答案

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第三章机械零件的强度p45

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6

0105?=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 6.37310710

5180936

10111===--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]

得 3-4 ，[解] 3-5 C ，求出该截 [解] （（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p101

习题答案

解：[ （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=?

由图可知，螺栓最⼤受⼒

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 =125mm

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

由（b ）图可知，螺栓受⼒最⼤为5-7 图5-52所⽰为⼀拉杆螺纹联接。已知拉丁所受的载荷F=56KN,载荷稳定，拉丁材料为Q235钢，试设计此联接。

机械设计第九版-濮良贵-课后习题答案

第三章机械零件的强度

3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限厂180MPa，取循环基数No 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

9 5 10

7 103

OS 260MPa , (y1 170MPa ,①。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)

°0

1①T

得 D'(283.3%,283.3%),即卩 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 ①1N2

(T1N3 180

180 9 5 106

.2.5 104

9 5叭

.6.2 105 324.3MPa

227.0MPa

°0 2 c1

1①T 2 170

1 0.2 283.33MPa 373.6MPa

3-2已知材料的力学性能为 ①1N1 180 3-3

解由 TD/d^72/62=1.16, r/d=3/62=0. 04g± 所以，克数材附 R3. L 插

查教材附图玉1,推值潯打対0 90则*

3-4圆轴轴肩处的尺寸为： D=72mn, d=62mm r=3mm如用题 3-2中

的材料，设其强度极限 a B=420MPa精车，弯曲，B q=1，试绘制此零

件的简化等寿命疲劳曲线。

［解］因D 54 1.2 ,二2 0.067，查附表3-2，插值得a 1.88，查附 d 45 d 45

图3-1得q a 0.78，将所查值代入公式，即

k a 1 qa a 1 1 0.78 1.88 1 1.69

查附图3-2，得£a 0.75 ;按精车加工工艺，查附图 3-4，得Ba 0.91 ,

已知B 1，则

1.69 1 ,

1 0.75 0.91

A0,17%35，C 260,0 ,D 141.67,141.6% 35

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