机械设计 - 第八版课后习题标准答案1

Fmax?Fi?Fj?2FiFjcosθ?2.52?(52)2?2?2.5?52?cos45??9.015kN

Fmax9.015?103?????319?[?]

2?2?d0??6?10?3?44Fmax9.015?103??131.8?[ζp] ?ζp?d0Lmin6?10?3?11.4?10?3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？

22

[解] 螺栓组受到剪力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Fj （a）中各螺栓轴线到螺栓组中心的距离为r，即r=125mm

?Fi?

Fj11F??60?10kN66 ?3FL60?250?10???20kN6r6?125?10?3 由（a）图可知，最左的螺栓受力最大Fmax?Fi?Fj?10?20?30kN （b）方案中 Fi?11F??60?10kN 66?125?2?360?250?10????125?10?2???24.39kN

2??125?2???125??2??2??4??125?10?6????????2?????????2??32 Fjmax?Mrmax?rii?16?FLrmax2?rii?162 由（b）图可知，螺栓受力最大为 Fmax?Fi?Fj?2FiFjcosθ?102?(24.39)2?2?10?24.39?222?33.63kN 5

?由d0?4Fmax可知采用（a）布置形式所用的螺栓直径较小????

5-10

第六章 键、花键、无键连接和销连接

习题答案

6-3 在一直径d?80mm的轴端，安装一钢制直齿圆柱齿轮（如下图），轮毂宽度L?1.5d，工作时有轻微冲击。试确定平键的尺寸，并计算其允许传递的最大扭矩。

[解] 根据轴径d?80mm，查表得所用键的剖面尺寸为b?22mm，h?14mm

根据轮毂长度L'?1.5d?1.5?80?120mm 取键的公称长度 L?90mm

键的标记 键22?90GB1096-79

键的工作长度为 l?L?b?90?22?68mm

键与轮毂键槽接触高度为 k?h?7mm 2根据齿轮材料为钢，载荷有轻微冲击，取许用挤压应力 [ζp]?110MP a2T?103?[ζp] 根据普通平键连接的强度条件公式 ζp?kld变形求得键连接传递的最大转矩为

Tmax?kld[ζp]2000?7?68?80?110?2094N?m

2000