机械设计(第八版)课后习题标准答案

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1、第三章机械零件的强度习题答案3・1某材料的对称循坏弯Illi疲劳极限=180MPa,取循环基数N。=5x106,m=9，试求循坏次数N分别为7000、25000、620000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。［解］=(T_19竺〈=373.6MPa7xl03^=180x9X5=6■N°N2善"80xs=324-3MpaS=J9s=227OMPa3・2已知材料的力学性能为=260MPa,=170MPa,叫=0.2,试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。［解］/(0,170)C(260,0)61+您••・<70=丝匚=2X170=283.33MPa1+先1

2、+0.2得0(283.3%,283.3%),即D'(141.67,141.67)根据点才(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圆轴轴启处的尺寸为：D=72mm,店62mm,r=3mm。如用题3-2•p的材料，设其强度极限＜5B=420MPa,精车,弯曲,0q=l,试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。D54r3［解］因-=—=1.2,-=—=0.067,查附表3・2,插值得％=1.88,查附图3・1得qa-0.78,将d45d45所查值代入公式，即匕=l+q血—l)=l+0.78

3、x(1.88—l)=1.69杳附图3・2,得巧=0.75；按精车加工工艺，查附图34得你=0.91,已知几=1,则+丄-1丄P.丿儿r1.691—I—LO.750.91丿-1心二2.351・・・do,17%35)C(26O,O)Q(141・67,141・6%35根据力(0,72.34),C(260,0)0(141.67,60.29)按比例绘出该零件的极限应力线图如卜•图=C®am-C,求出该截面的计算安全系数必。［解］(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ca1702.35x30+0.2x20=2.28⑵

4、Sn=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o二6+(心一甥阮二170+(2.35—0.2jx20“g+入)2.35x(30+20)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悍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饺制孔用螺栓连接为宜？为什么？Q215,若用M6X40饺孔用螺栓连接，已知螺栓机械性能等级为&8,校核螺栓连接强度。［解1采用较制孔用螺栓连接为宜因为托架所受的载荷有较大

5、变动，钱制孔用螺栓连接能精确固定被连接件的相对位査，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牛相对滑移，而普通螺栓连接靠结合面产生的摩擦力矩來抵抗转矩，连接不牢靠。（1）确定M6X40的许用切应力氏］由螺栓材料Q215,性能等级&8,杏表5-8,可知0s］=64OMPa,查表5-10,可知［S」=3.5〜5.0^]=_640_[S」3.5〜5.0=(182.86~128)MPa(7640==426.67MPa1.5（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刁，转矩卩分在各个螺栓上的

6、分力为Fj,各螺栓轴线到螺栓纟fl对称屮心的距离为r,E

7、Jr=皿=7572mm72cos45°/.F=-F=-x20=2.5kN（8巧=8厂8=20X3貲＜10：=5血kN8x75V2xlO-3由图可知，螺栓最人受力max代亦=+F：+2眄cos0=^2.52+(5V2)2+2x2.5x5^/2xcos45°二9.015kN9015X103=319>[可...皆竺訓2鈔(6x10廿.==——'严皿__=⑶$v0]〃()Anin6xl0-3xll.4xl0-3p故M6X40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个螺栓与和邻的机

8、架和连接。托架受一与边板螺栓组的垂直対称轴线相平行、距离为250mm、大小为60kN的载荷作川。现冇如图5・50所示的两种螺栓布置形式，设采用饺制孔用螺栓连接，试问哪一种布置形式所用的螺栓直径戢小？为什么？25012560kN125125

9、25P丿2+4xri25?X2丿7125+1252xW32+125224.39kNX10-6图可知，最左的螺栓受力最大人郴二好+巧i