机械设计第八版-答案

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1、机械设计第八版答案第三章-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7 0、25 000、0 00次时的有限寿命弯曲疲劳极限。解 -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34圆轴轴肩处的尺寸为:=72mm，d=6mm，rm。如用题3-2中的材料,设其强度极限B=420Ma,精车，弯曲，q=，试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。解 因，,查附表3,插值得，查附图-1得，将所查值代入公式，即查附图32，得;按精车加工工艺，查附图3,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

2、中危险截面上的平均应力，应力幅,试分别按，求出该截面的计算安全系数。-我是分界线-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 () 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 -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。两块边板各用个螺栓与立柱相连接,托架所承受的最大载荷为20k，载荷有较大的变动。试问:此螺栓连接采用一般螺栓连接还是铰制孔用螺栓连接为宜？为什么?Q215，若用M4铰孔用螺栓连接,已知螺栓机械性能级别为8.8,校核螺栓连接强度。解 采用铰制孔用螺栓连接为宜 由于托架所受

3、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，以避免受载后被连接件间浮现缝隙或发生相对滑移，而一般螺栓连接靠结合面产生的摩擦力矩来抵御转矩,连接不牢固。（1）拟定M64的许用切应力由螺栓材料21,性能级别8.，查表5-8,可知，查表-10，可知 （2）螺栓组受到剪力F和力矩()，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，各螺栓轴线到螺栓组对称中心的距离为r,即由图可知,螺栓最大受力 故M640的剪切强度不满足规定，不可靠。-已知一种托架的边板用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

4、离为50mm、大小为6k的载荷作用。既有如图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，即r=25m 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 5-第六章 63 在始终径的轴端,安装一钢制直齿圆柱齿轮（如下图),轮毂宽度,工作时有轻微冲击。试拟定平键的尺寸,并计算其容许传递的最大扭矩。解根据轴径,查表得所用键的剖面尺寸为，根据轮毂长度取键的公称长度键的标记 键键的工作长度为

5、 键与轮毂键槽接触高度为 根据齿轮材料为钢,载荷有轻微冲击,取许用挤压应力 根据一般平键连接的强度条件公式 变形求得键连接传递的最大转矩为第八章 带传动习题答案8- 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少？（3）若传动效率为0.9，弹性滑动忽视不计，从动轮输出效率为多少?解 -2 V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 8-4 有一带式输送装置,其异步电动机与齿轮减速器之间用一般V带传动，电动机功率P=7kW,转速,减速器输入轴的转速，容许误差为,运送装置

6、工作时有轻度冲击，两班制工作，试设计此带传动。解 (1）拟定计算功率 由表87查得工作状况系数,故 （2)选择V带的带型 根据、,由图-1选用B型。 （）拟定带轮的基准直径，并验算带速 由表8-和8-8,取积极轮的基准直径验算带速 计算从动轮的基准直径 (4)拟定V带的中心距和基准长度 由式,初定中心距。 计算带所需的基准长度 由表82选带的基准长度 实际中心距 中心距的变化范畴为。 ()验算小带轮上的包角 故包角合适。 （6）计算带的根数 计算单根V带的额定功率 由，查表-4a得 根据 查表8-5得,表8-2得,于是 计算V带的根数 取3根。 （7)计算单根V带的初拉力的最小值 由表3得B型

7、带的单位长度质量,因此 (8)计算压轴力 (9）带轮构造设计(略)第九章 链传动习题答案92 某链传动传递的功率,积极链轮转速,从动链轮转速，载荷平稳，定期人工润滑，试设计此链传动。解 ()选择链轮齿数 取小链轮齿数,大链轮的齿数(2）拟定计算功率 由表9-6查得，由图-1查得,单排链，则计算功率为 (3)选择链条型号和节距 根据，查图9-11,可选16，查表-1,链条节距(4)计算链节数和中心距 初选中心距。取，相应的链长节数为 取链长节数。 查表9-7得中心距计算系数，则链传动的最大中心距为 （5）计算链速，拟定润滑方式 由和链号16A，查图14可知应采用定期人工润滑。 （6）计算压轴力

8、有效圆周力为 链轮水平布置时的压轴力系数，则压轴力为9-3已知积极链轮转速，齿数，从动链齿数，中心距,滚子链极限拉伸载荷为.6，工作状况系数,试求链条所能传递的功率。解由,查表9-1得,链型号16根据,查图9-11得额定功率由查图9-13得且 第十章 齿轮传动习题答案101试分析图10-47所示的齿轮传动各齿轮所受的力（用受力图表达各力的作用位置及方向)。 解受力图如下图：补充题:如图(b），已知原则锥齿轮,原则斜齿轮，若中间轴上两齿轮所受轴向力互相抵消，应为多少?并计算、3齿轮各分力大小。解 (1)齿轮2的轴向力: 齿轮3的轴向力: 即由 即(）齿轮2所受各力: 齿轮所受各力: 6 设计铣床

9、中的一对圆柱齿轮传动，已知,寿命，小齿轮相对其轴的支承为不对称布置,并画出大齿轮的机构图。解()选择齿轮类型、精度级别、材料 选用直齿圆柱齿轮传动。铣床为一般机器，速度不高,故选用级精度（G1958）。材料选择。由表10选择小齿轮材料为40r（调质）,硬度为280BS,大齿轮材料为4刚（调质),硬度为20HS，两者材料硬度差为0HS。 （)按齿面接触强度设计 1）拟定公式中的各计算值试选载荷系数 计算小齿轮传递的力矩 小齿轮作不对称布置,查表10-7,选用由表0-6查得材料的弹性影响系数由图1-2按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。齿数比 计算应力循环次数 由图-

10、19取接触疲劳寿命系数 计算接触疲劳许用应力 取失效概率为,安全系数 2）计算 计算小齿轮分度圆直径,代入中较小值 计算圆周速度 计算尺宽 计算尺宽与齿高之比 计算载荷系数 根据，7级精度,查图10-8得动载荷系数 直齿轮, 由表10-查得使用系数 由表04用插值法查得 由,，查图013得 故载荷系数 按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径 计算模数 取几何尺寸计算 分度圆直径: 中心距: 拟定尺宽： 圆整后取。 （)按齿根弯曲疲劳强度校核 由图1-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲疲劳强度极限。由图0-18取弯曲疲劳寿命。计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数 计算载荷系数查取齿形系数及应力校正系数 由表10-5查得 校核弯曲强度 根据弯曲强度条件公式 进行校核 因此满足弯曲强度,所选参数合适。10-7 某齿轮减速器的斜齿轮圆柱齿轮传动，已知，两齿轮的齿数为,级精度，小齿轮材料为（调质）,大齿轮材料为45钢（调质)，寿命（设每年0工作日),每日两班制,小齿轮相对其轴的支承为对称布置,试计算该齿轮传动所能传递的功率。解 （1)齿轮材料硬度 查表-1,根据小齿轮材料为（调质），小齿轮硬度21769HBS，大齿轮材料为45钢（调质）,大齿轮硬度2725HB (）按齿面接触疲劳硬度计算 计算小齿轮的分度圆直径