机械设计习题答案 新

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1、机械设计习题答案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N分别为7000、25000、620000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。[解]3-2已知材料的力学性能为，，，试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。[解]得，即根据点，，按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示3-3一圆轴轴肩处的尺寸为：D=72mm，d=62mm，r=3mm。材料为40CrNi，设其强度极限σB=900MPa，屈服极限试计算周健的弯曲有效应力集中系数。[解]因，，查附表3-2，插值得，查附图3-1得，将所查值代入公式，即3-4圆轴轴肩处的尺寸为：D=54mm，d=4

2、5mm，r=3mm。如用题3-2中的材料，设其强度极限σB=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，将所查值代入公式，即查附图3-2，得；按精车加工工艺，查附图3-4，得，已知，则根据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，应力幅，试分别按①②，求出该截面的计算安全系数。[解]由题3-4可知（1）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）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5-6已知一个托架的边板用6个

3、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（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（b）方案中由（b）图可知，螺栓受力最大为第八章带传动8-1V带传动的，带与带轮的当量摩擦系数，包角，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，其传递的最大转矩为多

4、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]8-2V带传动传递效率，带速，紧边拉力是松边拉力的两倍，即，试求紧边拉力、有效拉力和初拉力。[解]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

5、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/P462073020751301[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]（1）求两轴承受到的径向载荷和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

6、中的为通过另加转矩而平移到指向轴线；图a中的亦应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）。由力分析可知：（2）求两轴承的计算轴向力和查手册的30207的，，两轴计算轴向力所以轴承1被压紧，轴承2被放松。（3）求轴承当量动载荷和由表13-5（P317）载荷系数和轴向动载荷系数为对轴承1对轴承2因轴承运转中有中等冲击载荷，按表13-6，取，则（4）确定轴承寿命因为，所以按轴承1的受力大小验算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

7、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。