机械设计的习地的题目解答1

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1、实用标准文档机械设计习题解答机械设计（西北工大第八版）3-1某材料的对称弯曲循环疲劳极限，取循环基数，，试求循环次数分别为7000、25000、62000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。解由公式（教科书式3-3）3-2已知材料的力学性能为，，，试绘制此材料的简化等寿命疲劳曲线。解根据所给的条件，和由试件受循环弯曲应力材料常数，可得由上式可得。由三点、和，可绘制此材料的简化等寿命疲劳曲线如下。精彩文案实用标准文档3-3一圆轴的轴肩尺寸为：，，。材料为，其强度极限，屈服极限，试计算轴肩的弯曲有效应力集中系数。解，，所以，查教科书附表3-2得，查教科书附图3-1得，

2、故有5-4图5-48所示的底板螺栓组连接受外力的作用，外力作用在包含轴并垂直于底板接合面的平面内。试分析螺栓组的受力情况，判断哪个螺栓受力最大？保证连接安全工作的必要条件有哪些？解将底板螺栓组连接受外力力等效转化到底板面上，可知底板受轴向力，横向力和绕的倾斜力矩。从图可看出。（1）底板最左侧的两个螺栓受拉力最大，应验算该螺栓的拉伸强度（螺栓拉断），要求拉应力。（2）底板最右侧边缘的最大挤压力（底板左侧压溃），要求挤压应力。（3）底板最左侧边缘的最小挤压力（底板右侧出现间隙），要求最小挤压应力。（4）应验算底板在横向力作用下不发生滑移，要求摩擦力。（注：为螺

3、栓组总的预紧力）。5-6已知一托架的边板用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，大小为的载荷作用。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较小？为什么？精彩文案实用标准文档解将螺栓组受力向螺栓组对称中心等效，受剪力，转矩。设剪力分在各螺栓上的力为，转矩分在各螺栓上的力为。（1）螺栓组按图5-50（a）布置，有（受力方向为向下）（受力方向为螺栓所在圆的切线方向）由图可知，最右边的螺栓受力最大，且为（2）螺栓组按图5-50（b）布置，有（受力方向为向下）由教科书式（

4、5-13），可得由图可知，右边两个螺栓受力最大，且为由以上数值可以得出：采用图5-50(a)的布置形式所用的螺栓直径较小。5-10图5-18所示为一气缸盖螺栓组连接。已知气缸内的工作压力，缸盖与缸体均为钢制，直径，，上、下凸缘均为，试设计此连接。解（1）确定螺栓数和直径查教科书表5-4得螺栓间距，取，，则螺栓间距精彩文案实用标准文档螺栓直径为：，按照系列标准取（2）选择螺栓性能等级按表5-8选取螺栓性能等级为8.8，则螺栓材料的屈服极限。（3）计算螺栓上的载荷作用在气缸上的最大压力和单个螺栓上的工作载荷按教科书P83，对于有密封要求的连接，残余预紧力，取。

5、根据公式计算螺栓的总载荷为：（4）材料的许用应力按不控制预紧力的情况确定安全系数，查教科书表5-10，取安全系数，许用应力（5）验算螺栓的强度查手册，螺栓的大径，小径，取螺栓的长度，根据公式螺栓的计算应力为：满足强度条件。螺栓的标记为GB/T5782-86M16×70，螺栓数量12个。6-2胀套串联使用时，为何要引入额定载荷系数？为什么型胀套和型胀套的额定载荷系数有明显的差别？解（1）胀套串联使用时，由于各胀套的胀紧程度不同，致使各胀套的承载能力不同，所以，计算时引入额定载荷系数。精彩文案实用标准文档（2）型胀套串联使用时，右边胀套轴向夹紧力受左边胀套的摩

6、擦力的影响，使得左边胀套和右边胀套的胀紧程度有明显的差别，型胀套串联的额定载荷系数较小。型胀套串联使用时，右边胀套和左边胀套分别自行胀紧，使得左边胀套和右边胀套的胀紧程度只有较小的差别，因此，型胀套串联的额定载荷系数较大。6-4图6-27所示的凸缘半联轴器及圆柱齿轮，分别用键与减速器的低速轴相连接。试选择两处键的类型及尺寸，并校核其连接强度。已知：轴的材料为45钢，传递的转矩，齿轮用锻钢制成，半联轴器用灰口铸铁制成，工作时有轻微冲击。解（1）确定联轴器段的键由图6-27，凸缘半联轴器与减速器的低速轴相连接，选型平键。由轴径，查教科书表6-1得所用键的剖面尺

7、寸为，。轮毂的长度确定键的长度，可取（P105轮毂的长度可取），教科书表6-1取键的长度，键的标记：。键的工作长度为：键与轮毂的接触高度为：。根据联轴器材料为灰口铸铁，载荷有轻微的冲击，查教科书表6-2，去许用挤压应力[注：键、轴、轮毂材料最弱的许用挤压应力]，根据普通平键连接的强度计算公式，其挤压强度为满足挤压强度。（2）确定齿轮段的键精彩文案实用标准文档由图6-27，圆柱齿轮与减速器的低速轴相连接，选型平键。由轴径，查教科书表6-1得所用键的剖面尺寸为，。轮毂的长度确定键的长度，教科书表6-1取键的长度，键的标记：。键的工作长度为：键与轮毂的接触高度为

8、：。根据齿轮材料为钢，载荷有轻微的冲击，查教科书表6-2，去许用挤