1机械设计(第八版)课后习题答案(最新) - 图文 下载本文

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ζ?1?180MPa,取循环基数N0?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。 [解] ζ?1N1?ζ?19N05?1069?180??373.6MPa 3N17?106N05?10?180?9?324.3MPa N22.5?1046N05?10?180?9?227.0MPa N36.2?105 ζ?1N2?ζ?19 ζ?1N3?ζ?193-2已知材料的力学性能为ζs?260MPa,ζ?1?170MPa,Φζ?0.2,试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。

,0) [解] A'(0,170) C(260 ?Φζ?2ζ?1?ζ0 ζ0 ?ζ0?2ζ?1

1?Φζ2ζ?12?170 ??283.33MPa1?Φζ1?0.222 ?ζ0?' 得D(283.33,283.33),即D'(141.67,141.67)

,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 根据点A'(0,170),C(260

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

r3D54??1.2,??0.067,查附表3-2,插值得?ζ?1.88,查附图3-1得qζ?0.78,将d45d45所查值代入公式,即

kζ?1?qζ??ζ?1??1?0.78??1.88?1??1.69

查附图3-2,得εζ?0.75;按精车加工工艺,查附图3-4,得βζ?0.91,已知βq?1,则

?kζ1?1?1.691?1?Kζ????1???1????2.35 ?ε??ζβζ?βq?0.750.91?1?A0,170,C?260,0?,D141.67,141.67

2.352.35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

????

3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力ζm?20MPa,应力幅ζa?20MPa,试分别按①r?C②ζm?C,求出该截面的计算安全系数Sca。

[解] 由题3-4可知ζ-1?170MPa,ζs?260MPa,Φζ?0.2,Kζ?2.35

(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 Sca?ζ-1170??2.28

Kζζa?Φζζm2.35?30?0.2?20 (2)ζm?C

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 ζ-1??Kζ?Φζ?ζm170??2.35?0.2ζ??20 Sca?K?ζ?ζa?ζm?2.35??30?20??1.81

第五章 螺纹连接和螺旋传动p101

习题答案

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一般联接多用粗牙螺纹,细牙螺纹常间隙,外螺纹牙根允许有较大的圆角,以减少应力留集中。用于细小零件、薄壁管件或受冲击、同一公称直径按螺距大小,分为粗牙和细牙。细牙螺纹升角振动和变载荷的连接中,也可作为微小,自锁性较好,搞剪强度高,但因牙细在耐磨,容易滑扣 调机构的调整螺纹用 管螺纹 牙型为等腰三角形,牙型角管联接用细牙普通螺纹 薄壁管件 55o,内外螺纹旋合后无径向非螺纹密封的55o圆柱管螺纹 管接关、旋塞、阀门及其他附件 间隙,牙顶有较大的圆角 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,最常用的传动螺纹 工艺较好,牙根强度高,对中性好 锯齿形螺牙型不为等腰梯形,工作面的牙侧角3o,非工作面的牙侧角只能用于单向受力的螺纹联接或螺旋纹 30o。外螺纹牙根有较大的圆角,以减少应力集中。内外螺传动,如螺旋压力机 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 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?