《机械设计》西北工业大学第九版课后习题答案.pdf

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1、第三章机械零件的强度习题答案63-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限σ180MPa，取循环基数N510，m9，试求循环次数N10分别为7000、25000、620000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。6N51009[解]σσ9180373.6MPa1N113N71016N51009σσ9180324.3MPa1N214N2.51026N51009σσ9180227.0MPa1N315N6.21033-2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寿s1σ命曲线

2、。'[解]A(0,170)C(260,0)2σσ10Φσσ02σ1σ01Φσ2σ21701σ283.33MPa01Φ10.2σ得D'(283.33,283.33)，即D'(141.67,141.67)22''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。D54r3[解]因1.2，0.

3、067，查附表3-2，插值得1.88，查附图3-1得q0.78，将σσd45d45所查值代入公式，即k1q110.781.8811.69σσσ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σσqkσ111.6911Kσ112.35εσβσβq0.750.911A0,170,C260,0,D141.67,141.67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

4、线图如下图3-5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①rC②σC，mam求出该截面的计算安全系数S。ca[解]由题3-4可知σ170MPa,σ260MPa,Φ0.2,K2.35-1sσσ（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σ170-1S2.28caKσΦσ2.35300.220σaσm（2）σCm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σKΦσ1702.350.220-1σσmσS1.81ca

5、Kσσ2.353020σam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？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

6、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M6×40的许用切应力[]由螺栓材料Q215，性能等级8.8，查表5-8，可知[σ]640MPa，查表5-10，可知[S]3.5~5.0s[σ]640s[]182.86~128MPa[S]3.5~5.0σ640s[σ]426.67MPapS1.5p（2）螺栓组受到剪力F和力矩（TFL），设剪力F分在各个螺栓上的力为F，转矩T分在各个螺i150栓上的分力为F，各螺栓轴线到螺栓组对称中心的距离为r,即r752mmj2cos4511FF202.5

7、kNi883FL2030010F52kNj8r3875210由图可知，螺栓最大受力2222FFF2FFcosθ2.5(52)22.552cos459.015kNmaxijij3F9.01510max319[]232d6100443F9.01510maxσ131.8[σ]p33pdL61011.4100min故M6×40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60

8、kN的载荷作用。现有如图5-50所示的