机械设计课后习习题答案.docx

欢迎阅读 第三章 机械零件的强度 p45 习题答案 某材料的对称循环弯曲疲劳极限σ ? 180MPa ，取循环基数N ? 5 ?106 ，m ? 9 ，试求循环次数 ?1 0 N9 N0195?1067 ?103N 分别为 N 9 N0 1 9 5?106 7 ?103 [解] σ ? σ ?1N1 ?1 ? 180 ? ? 373.6MPa 已知材料的力学性能为σ ? 260MPa ，σ ? 170MPa ，Φ ? 0.2 ，试绘制此材料的简化的等寿命 s ?1 σ 寿命曲线。 [解] A (0,170) C(260,0) 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 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 σ =420MPa，精车，弯曲，β=1，试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。 B q [解] 因 D ? 54 ? 1.2 ， r ? 3 ? 0.067 ，查附表 3-2，插值得? ? 1.88 ，查附图 3-1 得q ? 0.78 ， d 45 d 45 σ σ 将所查值代入公式，即 查附图 3-2，得ε ? 0.75 ；按精车加工工艺，查附图 3-4，得 β ? 0.91 ，已知 β ? 1，则 σ σ q 根据 A?0,72.34?,C?260,0?, D?141.67,60.29?按比例绘出该零件的极限应力线图如下图 如题 3-4 中危险截面上的平均应力σ ? 20MPa ，应力幅σ ? 20MPa ，试分别按① r ? C ② m a σ ? C ，求出该截面的计算安全系数S 。 m ca [解] 由题 3-4 可知σ ? 170MPa, σ ? 260MPa, Φ ? 0.2, K ? 2.35 -1 s σ σ （1） r ? C 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） σ ? C 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 欢迎阅读 第五章 螺纹连接和螺旋传动 p101  习题答案 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 特点 应用 型 普通螺 牙形为等力三角形，牙型角 60o，内外螺纹旋合后留一般联接多用粗牙螺纹，细牙螺纹 有径向间隙，外螺纹牙根允许有较大的圆角，以减少纹常用于细小零件、薄壁管件或 应力留集中。同一公称直径按螺距大小，分为粗牙和受冲击、振动和变载荷的连接中， 细牙。细牙螺纹升角小，自锁性较好，搞剪强度高，也可作为微调机构的调整螺纹用但因牙细在耐磨，容易滑扣 管螺纹 牙型为等腰三角形，牙型 管联接用细牙普通螺纹 薄壁管件 角 55o，内外螺纹旋合后无非螺纹密封的 55o 圆柱管 管接关、旋塞、阀门及其他附件径向间隙，牙顶有较大的 螺纹 圆角 用螺纹密封的 55o 圆锥管 管子、管接关、旋塞、阀门及其螺纹 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 牙型为等腰梯形，牙侧角 3o，内外螺纹以锥面巾紧 最常用的传动螺纹纹 不易松动，工艺较好，牙根强度高，对中性好 锯齿形 牙型不为等腰梯形，工作面的牙侧角 3o，非工作面 只能用于单向受力的螺纹联接或螺纹 的牙侧角 30o。外螺纹牙根有较大的圆角，以减少应螺旋传动，如螺旋压力机 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 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。 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。 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？ 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