1、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 ，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.,.3-3 一圆轴轴肩处的
2、尺寸为：D =72mm，d=62mm，r=3mm。材料为 40CrNi，设其强度极限 B=900MPa，屈服极限 试计算周健的弯曲有效应力集中系数 。750MPas k解 因 ， ，查附表 3-2，插值得 ，查附图 3-1 得 ，将所查值1.6Dd0.48r 1.9578.0q代入公式，即 k.71.95.86q3-4 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B=420MPa，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 ，2.145067.453d 8.1 78.0q将所查值代入公式，
3、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07 91.0q1.6912.50.qK704.67,2,.5ACD根据 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图631.53-5 如题 3-4 中危险截面上的平均应力 ，应力幅 ，试分别按 MPa20mPa20aCr，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-1am1702.142.53.caSK（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-1
4、ma1702.5201.73caSK第五章 螺纹连接和螺旋传动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 ，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
5、中k1061FikN39.2410251421506323612max612axmax iij rLM由（b）图可知，螺栓受力最大为k63.5239.4102)39.4(10cos22max FFjiji 且且且且 adax04第八章 带传动8-1 V 带传动的 ，带与带轮的当量摩擦系数 ，包角 ，min1450rn 51.0vf 801初拉力 。试问：（1）该传动所能传递的最大有效拉力为多少？（2）若N360F，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，d1从动轮输出效率为多少？解 N4.7813602125.0.0 eeFvvffec m92.4.782d-3
6、1 ecT1d3006478.53.4.9513.kWececFnP8-2 V 带传动传递效率 ，带速 ，紧边拉力是松边拉力的两倍，即7.5Psm10，试求紧边拉力 、有效拉力 和初拉力 。21F1FeF解 0PeN7501.e221FF且e201125N705eF第十章 齿轮传动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：第十一章 蜗杆传动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
7、右旋。蜗杆、蜗轮所受各力的作用位置及方向如下图第十三章 滚动轴承13-1 试说明下列各轴承的内径有多大？哪个轴承公差等级最高？哪个允许的极限转速最高？哪个承受径向载荷能力最高？哪个不能承受径向载荷？N307/P4 6207 30207 51301解 N307/P4、6207、30207 的内径均为 35mm，51301 的内径为 12mm；N307/P4 的公差等级最高；6207 允许的极限转速最高，N307/P4 受径向载荷能力最高；51301 不能承受径向载荷。13-6 若将图 13-34a 中的两轴承换为圆锥滚子轴承，代号为 30207。其他条件同例题 13-2，试验算轴承的寿命。解 （
8、1）求两轴承受到的径向载荷 和1rF2将轴系部件受到的空间力系分解为铅垂面（下图 b）和水平面（下图 a）两个平面力系。其中：图 c 中的 为通过另加转矩而平移到指向轴线；图 a 中的 亦应te eF通过另加弯矩而平移到作用于轴线上（上诉转化仔图中均未画出） 。(c)(b)(a)Fr1Vr2Vte r1V212raeteaFd Fd30由力分析可知：N38.25520149320V1 dFFaerer6.78.V12rer145H1 terN85.13.84620H1H2 rterF6.7.522V1 rrr15836742H2rrr（2）求两轴承的计算轴向力 和1aF2查手册的 30207
9、的 ， ，3.0e.YN420C187564N2rdFY9.2.2r两轴计算轴向力 21aed所以轴承 1 被压紧，轴承 2 被放松。12407.698.NaedF2.（3）求轴承当量动载荷 和1P2eFra96.05.871ra312.42由表 13-5（P317 ）载荷系数和轴向动载荷系数为对轴承 1 4.01X6.1Y对轴承 2 202因轴承运转中有中等冲击载荷，按表 13-6，取 ，则5.1pf111.5487.6872691.846NdraPfXFY2221204.3r（4）确定轴承寿命因为 ，所以按轴承 1 的受力大小验算21Ph342.8046.21950601336h LPCnL 第十五章 轴习题答案15-4 图 15-28 所示为某减速器输出轴的结构图，试指出其设计错误，并画出改正图。解 （1）处两轴承应当正装。（2）处应有间隙（转动的轴不应该和端盖接触）并加密封圈。（3）处应有轴肩（非定位轴肩，将精加工面和非精加工面分开） 。（4）处键不能伸入端盖。（5）处齿轮定位不可靠，不能保证齿轮轴向固定。（6）处应有轴肩定位。（7）处应加调整垫片。（8）处精加工面和非精加工面未分开。（9）处缺少定位轴肩。改正图见轴线下半部分。
