机械设计第八版课后习题标准答案.doc

1、第三章 机械零件强度习题答案3-1 某材料的对称循环弯曲疲劳极限 ，取循环基数 ， ，试求循环次数MPa1806015N9mN 分别为 7 000、25 000、620 000 次时的有限寿命弯曲疲劳极限。解 6.3751809691NPa.24.992012 M0.71.658993013 N3-2 已知材料的力学性能为 ， ， ，试绘制此材料的简化的等寿命Pa2s Pa12.0寿命曲线。解 )170,(A),6(C0210MPa3.28.0720得 ，即),3.8(D )67.14,.(D根据点 ， ， 按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示17,A,26(C.,.3-4 圆轴轴肩处的尺寸

2、为：D =72mm，d=62mm，r=3mm。如用题 3-2 中的材料，设其强度极限B=420MPa，精车，弯曲， q=1，试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。解 因 ， ，查附表 3-2，插值得 ，查附图 3-1 得 ，2.145dD067.453dr 8.1 78.0q将所查值代入公式，即 9.18.kq查附图 3-2，得 ；按精车加工工艺，查附图 3-4，得 ，已知 ，则750 91.0q35.219.0.61qK.74,2,35.170,DCA根据 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图26.1643-5 如题 3-4 中危险截面上的平均应力 ，应力幅 ，试分别按 MPa20mPa20aC

3、r，求出该截面的计算安全系数 。CmcaS解 由题 3-4 可知 35.,.,6MP,170s-K（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28.0.35.217ma1- KSca（2） 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81.2035.170ma1- caKS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？Q

4、215 ，若用 M640 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 M640 的许用切应力 由螺栓材料 Q215，性能等级 8.8，查表 5-8，可知 ，查表 5-10，可知MPa640s0.53SPa1286.64sM7.25.10spS（2）螺栓组受到剪力 F 和力矩（ ） ，设剪力 F 分在各个螺栓上的

5、力为 ，转矩 T 分在各个LTiF螺栓上的分力为 ，各螺栓轴线到螺栓组对称中心的距离为 r,即j m2754cos210kN251027583 .13rFLji由图可知，螺栓最大受力 kN015.94cos25.)25(.cos22max FFjiji31906415.9220 d8.14.33min0ax pp LF 故 M640 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

6、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 ，转矩 T 分在各个螺栓上的分力为iFjF（a）中各螺栓轴线到螺栓组中心的距离为 r，即 r=125mmkN201256013rFLji由（a）图可知，最左的螺栓受力最大 kN3021maxjiF（b）方案中k1061FikN39.2410251421506323612max612axmax iij rLM由（b）图可知，螺栓受力最大为kN63.5239.4102)39.4(10cos222max FFjiji 且且且且 adax045-10第六章 键、花键、无键连接和销连接习题答案6-3 在一直

7、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m80d 1.5dL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 ，查表得所用键的剖面尺寸为 ，m80d m2b14h根据轮毂长度 12085. 1.L取键的公称长度 9键的标记 键 7-GB62键的工作长度为 bl键与轮毂键槽接触高度为 2hk根据齿轮材料为钢，载荷有轻微冲击，取许用挤压应力 10MPap根据普通平键连接的强度条件公式 103ppkldT变形求得键连接传递的最大转矩为 mN209486720 pmaxkldT第八章 带传动习题答案8-1 V 带传动的 ，带与带轮的当量摩擦系数 ，包角

8、，初拉力min1450rn 51.0vf 801。试问：（1）该传动所能传递的最大有效拉力为多少？（2）若 ，其传递的最N360F md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 N4.781360215.0.0 eevvffec m92.4.782d-31 ecFTkW45.395.0160.3d1nPecec8-2 V 带传动传递效率 ，带速 ，紧边拉力是松边拉力的两倍，即 ，试求7.ksm1 21F紧边拉力 、有效拉力 和初拉力 。1Fe0F解 0PeN7510.e221FF且e201125N705eF8-4 有一带式输送装置，其异步电动机与齿

9、轮减速器之间用普通 V 带传动，电动机功率 P=7kW，转速，减速器输入轴的转速 ，允许误差为 ，运输装置工作时有轻度冲击，min9601r min32rn%5两班制工作，试设计此带传动。解 （1）确定计算功率 caP由表 8-7 查得工作情况系数 ，故2.1AK4kW.872.1AcaK（2）选择 V 带的带型根据 、 ，由图 8-11 选用 B 型。caP1n（3）确定带轮的基准直径 ，并验算带速d由表 8-6 和 8-8，取主动轮的基准直径 m180d验算带速 s432.91068106nd且sm3s5计算从动轮的基准直径m45.9730.1968122 nd（4）确定 V 带的中心距

10、和基准长度adL由式 ，初定中心距 。210217.0d50a计算带所需的基准长度m214504180852210adaLdd由表 8-2 选带的基准长度 m2dL实际中心距 a5631405200 d中心距的变化范围为 。63（5）验算小带轮上的包角 1 90147563.80.578021ad故包角合适。（6）计算带的根数 z计算单根 V 带的额定功率 rP由 ，查表 8-4a 得sm960 1801nd且 25kW.30P根据 .B.23s, i且查表 8-5 得 ，表 8-2 得 ，于是4.k 1kL k25.394.0)3.5(0 LrP计算 V 带的根数 z58.2.34carPz取 3 根。（7）计算单根 V 带的初拉力的最小值 min0F由表 8-3 得 B 型带的单位长度质量 ，所以kg18qN28304.9180432.9.520k5.202min0 zPFca（8）计算压轴力N1627sin832si1n0 zp（9）带轮结构设计（略）