第九版机械设计濮良贵课后习题答案.docx

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1、精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -第三章机械零件的强度p45可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3-1 某材料的对称循环弯曲疲惫极限 1习题答案180MPa ，取循环基数N05106 ，m9 ，试求循环次数N可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1分别为 7 000、25 000、620 000 次时的有限寿命弯曲疲惫极限。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解1NN 019N11809 57106103373.6 MPa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品

2、名师归纳总结1N2N 019N 2180952.5106104324.3M P a可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1N3N 01 9180965105227.0M P a可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结N 36.210可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3-2 已知材料的力学性能为 s260MPa ， 1170MPa ， 0.2 ，试绘制此材料的简化的等寿命可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结寿命曲线。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解A 0,170C 260,0可编辑资料

3、- - - 欢迎下载精品名师归纳总结21002101可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0212170283.33M P a可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结110.2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结得 D 283.33, 283.33 ，即22D 141.67,141.67可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结依据点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可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - -

4、欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页，共 48 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -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B=420MPa ，精车，弯曲，q=1，试绘制此零件的简化等寿命疲惫曲线。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结D解因d541.2 ， r45d30.067 ，查附表 3-2，插值得451.88 ，查附图

5、3-1 得 q0.78 ，将可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结所查值代入公式，即可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结k 1q110.781.8811.69可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结查附图 3-2，得 0.75 。按精车加工工艺，查附图3-4，得 0.91 ，已知 q1，就可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Kk 111q1.690.75110.9112.351可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A 0,170 2.35 ,C26

6、0,0, D 141.67,141.67 2.35可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结依据 A 0,72.34 ,C260,0 , D 141.67,60.29按比例绘出该零件的极限应力线图如下图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3-5 如题 3-4 中危急截面上的平均应力m20MPa ，应力幅 a20MPa ，试分别按rC mC ，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结求出该截面的运算安全系数Sca 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解由题 3-

7、4 可知-1170MPa,s260MPa,0.2, K 2.35可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 1） rC可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页，共 48 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -工作应力点在疲惫强度区，依据变应力的循环特性不变公式，其运算安全系数可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Sca-11702.28可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归

8、纳总结K am2.35300.220可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 2） mC工作应力点在疲惫强度区，依据变应力的平均应力不变公式，其运算安全系数可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结S-1K m1702.350.2 201.81可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Kcaam2.353020可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结第五章螺纹连接和螺旋传动p101习题答案5-1 分析比较一般螺纹、管螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹的特点，各举一例说明它们的应用螺纹类型特点应用可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结一般螺纹牙形为等力三角形，牙型

9、角60o，内外螺纹旋合后留有径向间隙，外螺纹牙根答应有较大的圆角，以削减应力留集中。 同一公称直径按螺距大小，分为粗牙和细牙。细牙螺纹升角小，自锁性较好，搞剪强度高，但因牙细在耐磨，简洁滑 扣一般联接多用粗牙螺纹，细牙螺纹常用于细小零件、薄壁管件或受冲击、振动和变载荷的连接中，也可作为微调机构的调整螺纹用可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结管螺纹牙型为等腰三角形，牙型角55o，内外螺纹旋合后无径向管联接用细牙一般螺纹薄壁管件非螺纹密封的55o 圆柱管螺纹管接关、旋塞、阀门及其他附件可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结间隙，牙顶有较大的圆角用螺纹密封的55o 圆锥管螺纹管

10、子、管接关、旋塞、阀门及其他螺纹连接的附件可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结米制锥螺纹气体或液体管路系统依靠螺纹密封的联接螺纹可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙侧角3o，内外螺纹以锥面巾紧不易松动，工艺较好，牙根强度高，对中性好最常用的传动螺纹可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结锯齿形螺纹牙型不为等腰梯形，工作面的牙侧角3o，非工作面的牙侧角 30o。外螺纹牙根有较大的圆角，以削减应力集中。内外螺纹旋合后，大径处无间隙，便于对中。兼有矩形螺纹传动效率高和梯形螺纹牙根旨度高的特点只能用于单向受力的螺纹联接或螺旋传动，如螺旋压力机可

11、编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5-2 将承担轴向变载荷的联接螺栓的光杆部分做得细些有什么好处？答：可以减小螺栓的刚度，从而提高螺栓联接的强度。5-3 分析活塞式空气压缩气缸盖联接螺栓在工作时的受力变化情形，它的最大应力，最小应力如何得出？当气缸内的最高压力提高时，它的最大应力，最小应力将如何变化？解：最大应力显现在压缩到最小体积时，最小应力显现在膨胀到最大体积时。当汽缸内的最高压力提高时，它的最大应力增大，最小应力不变。5-4 图 5-49 所示的底板螺栓组联接受外力F作用在包含x 轴并垂直于底板接合面的平面内。试 分析底板螺栓组的受力情形，并判定哪个螺栓受力最大？堡证联接安全

12、工作的必要条件有哪些？可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页，共 48 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -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，托架所承担的最大载荷为20kN，载荷有较大的变动。试问：此螺栓连接采纳一般螺栓连接仍是铰制孔用螺栓连接为宜？为什么？Q215 ，如用 M 6 40 铰孔用螺栓连接，已知螺栓机械性

13、能等级为8.8 ，校核螺栓连接强度。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页，共 48 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -解采纳铰制孔用螺栓连接为宜由于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，并能承担横向载荷，增强连接的牢靠性和紧密性，以防止受载后被连接件间显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抗击转矩，连接不牢靠。（ 1）确定 M 6

14、 40 的许用切应力可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由螺栓材料Q215，性能等级8.8 ，查表 5-8 ，可知 s 640MPa ，查表 5-10，可知 S 3.5 5.0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结s 640182.86 128MPa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结S 3.5 5.0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结s p Sp6401.5426.67M P a可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - -

15、欢迎下载精品名师归纳总结（ 2）螺栓组受到剪力F 和力矩（ TFL ），设剪力F 分在各个螺栓上的力为Fi ，转矩T 分在各个可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结螺栓上的分力为F j ，各螺栓轴线到螺栓组对称中心的距离为r,即 r1502 cos 45752mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结iF1 F812082.5kN可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结FL2030010 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结F j8r875210 352kN可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结

16、由图可知，螺栓最大受力可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Fmax22FiF j2Fi F jcos 2.5252 222.552cos 459.015kN可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Fmax9.015103319可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2d0634410 3 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结pFmax9.01510131.8 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结d0 Lmin610 311.410 3p可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料

17、名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页，共 48 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -故 M 640 的剪切强度不满意要求，不行靠。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，设采纳铰制孔用螺栓连接，试问哪一种布置形式所用的螺栓直径最小？为什么？可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解螺栓组受

18、到剪力F 和转矩，设剪力 F 分在各个螺栓上的力为Fi ，转矩 T 分在各个螺栓上的分力为F j可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ a）中各螺栓轴线到螺栓组中心的距离为r，即 r=125mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结F1 Fi6160610kNFL60250106r6125103可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Fj320kN可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由（ a）图可知，最左的螺栓受力最大FmaxFiF j102030kN可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ b）方案中可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师

19、归纳总结iF1 F6160610kN可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结F j maxMr max 6r 2FLr max 6r 26025012510 322125221251252210 3624.39kN可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结iii 1i 1241251022可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由（ b）图可知，螺栓受力最大为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Fmax22FiF j2Fi Fjcos10224.39 221024.392 533.63kN可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - -

20、欢迎下载精品名师归纳总结由d04Fm a x可 知 采 用 （a） 布 置 形 式 所 用 的直螺 栓径 较 小可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5-7 图 5-52 所示为一拉杆螺纹联接。已知拉丁所受的载荷F=56KN, 载荷稳固， 拉丁材料为Q235 钢， 试设计此联接。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 6 页，共 48 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -5-8 两块金属板

21、用两个M12 的一般螺栓联接。如接合面的摩擦系数f=0.3, 螺栓预紧力掌握在其屈服极限的70% 。螺栓用性能等级为4.8 的中碳钢制造，求此联接所能传递的横向载荷。5-9 受轴向载荷的紧螺栓联接，被联接钢板间采纳橡胶垫片。已知螺栓预紧力Fo=15000N, 当受轴向工作载荷 F 10 000N 时，求螺栓所受的总拉力及被联接件之间的残余预紧力。5-10 图 5-24 所示为一汽缸盖螺栓组联接。已知汽缸内的工作压力P=01MPa ，缸盖与缸体均为钢制，直径 D1=350mm,D2=250mm. 上、下凸缘厚均为25mm. 试设计此联接。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料

22、名师精选 - - - - - - - - - -第 7 页，共 48 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -5-11 设计简洁千斤顶（参见图5-41）的螺杆和螺母的主要尺寸。起重量为40000N ，起重高度为200mm,材料自选。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 8 页，共 48 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳

23、 - - - - - - - - - - - -(1) 选作材料。螺栓材料等选用45 号钢。螺母材料选用ZCuA19Mn2,查表确定需用压强P=15MPa.2 确定螺纹牙型。梯形螺纹的工艺性好，牙根强度高，对中性好，此题采纳梯形螺纹。（ 3）按耐磨性运算初选螺纹的中径。因选用梯形螺纹且螺母兼作支承，故取，依据教材式 （ 5-45）得按螺杆抗压强度初选螺纹的内径。依据第四强度理论，其强度条件为但对中小尺寸的螺杆，可认为，所以上式可简化为式中，A 为螺杆螺纹段的危急截面面积，;S 为螺杆稳固性安全系数，对于传力螺旋， S=3.5-5.0;对于传导螺旋，S=2.5-4.0; 对于精密螺杆或水平螺杆，

24、S4.此题取值为5.故可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 9 页，共 48 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -（ 5）综合考虑，确定螺杆直径。比较耐磨性运算和抗压强度运算的结果，可知此题螺杆直径的选定应以抗压强度运算的结果为准，按国家标准GB/T5796-1986选定螺杆尺寸参数：螺纹外径d=44mm, 螺纹内径d1=36mm, 螺纹中径d2=40.5mm, 螺纹线数n=1,螺距 P=7mm.

25、6 校核螺旋的自锁才能。对传力螺旋传动来说，一般应确保自锁性要求，以防止事故。此题螺杆的材料为钢，螺母的材料为青铜，钢对青铜的摩擦系数f=0.09 查机械设计手册。因梯形螺纹牙型角,所以因,可以满意自锁要求。留意：如自锁性不足，可增大螺杆直径或减沾上螺距进行调整。（ 7）运算螺母高度H. 因选所以 H=,取为 102mm.螺纹圈数运算：z=H/P=14.5螺纹圈数最好不要超过10 圈，因此宜作调整。一般手段是在不影响自锁性要求的前提下，可适当增大螺距P,而此题螺杆直径的选定以抗压强度运算的结果为准，耐磨性已相当富有，所以可适当减低螺母高度。现取螺母高度H=70mm, 就螺纹圈数z=10,满意要

26、求。（ 8）螺纹牙的强度运算。由于螺杆材料强度一般远大于螺母材料强度，因此只需校核螺母螺纹的牙根强度。依据教材表5-13，对于青铜螺母,这里取 30MPa, 由教材式（ 5-50）得螺纹牙危急截面的剪切应力为满意要求螺母螺纹根部一般不会弯曲折断，通常可以不进行弯曲强度校核。（ 9）螺杆的稳固性运算。当轴向压力大于某一临界值时，螺杆会发生侧向弯曲，丢失稳固性。好图所示，取 B=70mm. 就螺杆的工作长度l=L+B+H/2=305mm螺杆危急面的惯性半径i=d1/4=9mm螺杆的长度：按一端自由，一段固定考虑，取螺杆的柔度：,因此此题螺杆,为中柔度压杆。棋失稳时的临界载荷按欧拉公式运算得可编辑资

27、料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 10 页，共 48 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -所以满意稳固性要求。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 11 页，共 48 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -

28、第六章键、花键、无键连接和销连接p115习题答案6-16-2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结6-3 在始终径 d80mm 的轴端，安装一钢制直齿圆柱齿轮（如下图），轮毂宽度L1.5d ，工作时有轻可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结微冲击。试确定平键的尺寸，并运算其答应传递的最大扭矩。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解 依据轴径 d80mm，查表得所用键的剖面尺寸为b22mm ， h14mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结依据轮毂长度L 1.5d1.580120mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结取键的公称长度L90m

29、m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结键的标记键 2290GB1096- 79可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结键的工作长度为lLb90226 8 m m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结键与轮毂键槽接触高度为kh7mm 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结依据齿轮材料为钢，载荷有稍微冲击，取许用挤压应力p 1 1 0 M P a可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结依据一般平键连接的强度条件公式2T103pp 可编辑资料 - - -

30、欢迎下载精品名师归纳总结kld变形求得键连接传递的最大转矩为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 12 页，共 48 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Tmaxkld p 768801102094Nm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结200020006-46-56-6可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选

31、- - - - - - - - - -第 13 页，共 48 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -第八章带传动 p164可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结8-1 V带传动的n11450rmin习题答案，带与带轮的当量摩擦系数f v0.51，包角1180，初拉力可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结F0360N。试问：（ 1）该传动所能传递的最大有效拉力为多少？（2）如 dd1100mm ，其传递的最大可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结转矩为多少？（3）如传动效率为0.95，弹性滑动忽视不计，从动轮输出效率为多少？可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解1 Fec12F011ef v 11e fv 11236011 e0.51 10.51e478.4N可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2 TFecdd1478.410010-323.92Nmm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结23 PFec 2Fecn1dd1可编辑资料 - -