机械设计第九版课后习题答案(完整资料).doc

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第三章 机械零件的强度p45

习题答案

3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限σ?1?180MPa，取循环基数N0?5?106，m?9，试求循环次数N分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。 [解]

σ?1N1?σ?19σ?1N2?σ?19σ?1N3?σ?196N05?10?180?9?373.6MPa N17?1036N05?10?180?9?324.3MPa 4N22.5?106N05?10?180?9?227.0MPa N36.2?1053-2已知材料的力学性能为σs?260MPa，σ?1?170MPa，Φσ料的简化的等寿命寿命曲线。 [解] A'(0,170) C(260,0) ?Φσ

2σ?1?σ0 σ02σ?1?σ0?

1?Φσ2σ?12?170?σ0???283.33MPa1?Φσ1?0.2??0.2，试绘制此材

得D'(283.332,283.332)，即D'(141.67,141.67)

根据点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

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σB=420MPa，精车，弯曲，βq=1，试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。 [解] 因D?54?1.2，

d45得qσ?0.78，将所查值代入公式，即

r3??0.067，查附表d453-2，插值得?σ?1.88，查附图3-1

kσ?1?qσ??σ?1??1?0.78??1.88?1??1.69

查附图3-2，得εσ知βq?1，则

?0.75；按精车加工工艺，查附图

3-4，得βσ?0.91，已

?kσ1?1?1.691?1?Kσ????1???1????2.35 ?ε??σβσ?βq?0.750.91?1?A0,170,C?260,0?,D141.67,141.67 2.352.35????根据A?0,72.34?,C?260,0?,D?141.67,60.29?按比例绘出该零件的极限应力线图如下图

3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力σm?20MPa，应力幅σa别按①r?C②σm?C，求出该截面的计算安全系数Sca。 [解] 由题3-4可知σ-1?170MPa,σs?260MPa,Φσ?0.2,Kσ?2.35

?20MPa，试分

（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

Sca?σ-1170??2.28

Kσσa?Φσσm2.35?30?0.2?20 （2）σm?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

σ??Kσ?Φσ?σm170??2.35?0.2σ??20??1.81 Sca?-1Kσ?σa?σm?2.35??30?20?

第五章 螺纹连接和螺旋传动p101

习题答案

5-1 分析比较普通螺纹、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 螺纹类特点 型 应用 普通螺牙形为等力三角形，牙型角60o，内外螺一般联接多用粗牙螺纹，纹 纹旋合后留有径向间隙，外螺纹牙根允许细牙螺纹常用于细小零有较大的圆角，以减少应力留集中。同一件、薄壁管件或受冲击、公称直径按螺距大小，分为粗牙和细牙。振动和变载荷的连接中，细牙螺纹升角小，自锁性较好，搞剪强度也可作为微调机构的调整高，但因牙细在耐磨，容易滑扣 螺纹用 管螺纹 牙型为等腰三角形，管联接用细牙普通螺薄壁管件 牙型角55o，内外螺纹 纹旋合后无径向间非螺纹密封的55o圆管接关、旋塞、阀门及其隙，牙顶有较大的圆柱管螺纹 他附件 角 用螺纹密封的55o圆管子、管接关、旋塞、阀锥管螺纹 米制锥螺纹 门及其他螺纹连接的附件 气体或液体管路系统依靠螺纹密封的联接螺纹 梯形螺牙型为等腰梯形，牙侧角3o，内外螺纹以最常用的传动螺纹 纹 锥面巾紧不易松动，工艺较好，牙根强度高，对中性好 锯齿形牙型不为等腰梯形，工作面的牙侧角3o，只能用于单向受力的螺纹螺纹 非工作面的牙侧角30o。外螺纹牙根有较联接或螺旋传动，如螺旋大的圆角，以减少应力集中。内外螺纹旋压力机 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 5-2 将承受轴向变载荷的联接螺栓的光杆部分做得细些有什么好处？