第九版机械设计濮良贵课后习题答案
濮良贵机械设计第九版课后 习题答案.(DOC)
（2）选择V带的带型 根据、，由图8-11选用B型。
（3）确定带轮的基准直径，并验算带速 ①由表8-6和8-8，取主动轮的基准直径 ②验算带速
③计算从动轮的基准直径
（4）确定V带的中心距和基准长度 ①由式，初定中心距。 ②计算带所需的基准长度
由表8-2选带的基准长度 ③实际中心距
[解] 采用铰制孔用螺栓连接为宜 因为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，并能承受横向载荷，增强连接的可靠性和紧密性， 以防止受载后被连接件间出现缝隙或发生相对滑移，而普通螺栓连接靠 结合面产生的摩擦力矩来抵抗转矩，连接不牢靠。
（1）确定M6×40的许用切应力[]
中心距的变化范围为。 （5）验算小带轮上的包角
故包角合适。 （6）计算带的根数
①计算单根V带的额定功率 由，查表8-4a得 根据 查表8-5得，表8-2得，于是
②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8-3得B型带的单位长度质量，所以
（8）计算压轴力
（9）带轮结构设计（略）
第九章 链传动 习题答案
[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 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 根据普通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
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第三章 机械零件的强度
习题答案
3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ，取循环基数60105⨯=N ，9=m ，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] MPa 6.37310710
5180936
9
10111
=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 3.32410
5.210
51809469
20112
=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 0.227102.610
518095
69
30113
=⨯⨯⨯==--N N σσN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ，MPa 1701=-σ，2.0=σΦ，试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。 [解] )170,0('A )0,260(C 0
12σσσΦσ-=- σ
Φσσ+=∴-121
0 MPa 33.2832
.01170
21210=+⨯=+=
∴-σΦσσ 得)233.283,233.283(D '，即)67.141,67.141(D '
根据点)170,0('A ，)0,260(C ，)67.141,67.141(D '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2.1
45
54
=
=
d
D，
067
.0
45
3
=
=
d
r，查附表3-2，插值得
88
.1
=
α
σ
，查附图3-1得78
.0
≈
σ
q，将所查值代入公式，即
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第三章 机械零件的强度
习题答案
3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ，取循环基数60105⨯=N ，9=m ，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] MPa 6.37310710
5180936
9
10111
=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 3.324105.210
51809469
20112
=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 0.227102.610
518095
69
30113
=⨯⨯⨯==--N N σσN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ，MPa 1701=-σ，2.0=σΦ，试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。 [解] )170,0('A )0,260(C 0
12σσσΦσ-=-Θ σ
Φσσ+=∴-121
0 MPa 33.2832
.01170
21210=+⨯=+=
∴-σΦσσ 得)233.283,233.283(D '，即)67.141,67.141(D '
根据点)170,0('A ，)0,260(C ，)67.141,67.141(D '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
2.14554
==d D
，067.045
3==d r ，查附表3-2，插值得88.1=ασ，查附图3-1得78.0≈σq ，将所查值代入公式，即
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第三章机械零件的强度
习题答案
3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限
b 1
180MPa ,取循环基数N .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.
6
［解］ b 1N
180 9： -------- 3
373.6MPa
N 1
. 7 10
N 5 106
G 1N b 19,—^ 180 U --------------------------- 4
324.3MPa
2 . N 2 .2.5 104
6
s 1M
S 19：N A
180 E 5 10 5
227.0MPa
3
N 3 6.2 105
3-2材料的力学性能为 低260MPa , 〞 170MPa ,中.0.2,试绘制此材料的 简化的等寿命寿命曲线. ［解］ A(0,170)
C(260,0)
C0
2b 1 2 170
----- - ------------- 283.33MPa 1 中.1 0.2
得.'(283.3必283.3务),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 如以下图所示
3-4圆轴轴肩处的尺寸为：D=72mim d =62mm r =3mm 如用题3-2中的材料,设 其强度极限a B =420MPa 精车,弯曲,6 q =1,试绘制此零件的简化等寿命疲劳 曲线.
(T
2 b 1
b0
00
Q ① K .
①.
Sca
一一
K o- °a %
170 2.35 0.2. 20
机械设计第九版_濮良贵_课后习题答案
第三章 机械零件的强度
3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ，取循环基数60105⨯=N ，
9=m ，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] MPa 6.37310
710
5180936
9
10111
=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 3.324105.210
51809469
20112
=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 0.22710
2.610
51809569
30113
=⨯⨯⨯==--N N σσN
3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ，MPa 1701=-σ，2.0=σΦ，试绘制此
材料的简化的等寿命寿命曲线。 [解] )170,0('A )0,260(C 0
012σσσΦσ
-=-Θ
σ
Φσσ+=∴-1210
MPa 33.2832
.01170
21210=+⨯=+=
∴-σΦσσ
得)233.283,233.283(D '，即)67.141,67.141(D '
根据点)170,0('A ，)0,260(C ，)67.141,67.141(D '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2.1
45
54
=
=
d
D，067
.0
45
3
=
=
d
r，查附表3-2，插值得88.1=
α
σ
，查附
图3-1得78.0≈
σ
q，将所查值代入公式，即
第九版机械设计濮良贵课后习题答案
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MPa 1801=-σ，取循环基数6
0105⨯=N ，9=m ，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] MPa 6.37310
710518093
6
9
10111=⨯⨯⨯==--N N σσN M P a 3.324105.210
51809469
20112=⨯⨯⨯==--N N σσN M P a 0.227102.610
518095
69
30113=⨯⨯⨯==--N N σσN 3-2已知材料的力学 性能为MPa 260=s σ，MPa 1701=-σ，2.0=σΦ，试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。
[解] )170,0('
A )0,260(C 0
12σσσΦσ-=
- σ
Φσσ+=
∴-121
M P a 33.2832
.01170
21210=+⨯=+=
∴-σΦσσ
得)2
33.283,233.283(D '
，即)67.141,67.141(D '
根据点)170,0('A ，)0,260
(C ，)67.141,67.141(D '
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
2.14554
==d D ，067.045
3==d r ，查附表3-2，插值得88.1=ασ，查附图3-1得78.0≈σq ，将所查值代入公式，即
机械设计第九版-濮良贵-课后习题答案
第三章机械零件的强度
3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限 厂180MPa ，取循环基数N o 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
6 9 5 10
7 10
3
O S 260MPa , (y 1 170MPa ,①。0.2，试绘制此
材料的简化的等寿命寿命曲线。
［解］ A '(0,170) C(260,0) °0 2 (T 1
°0
1①T
得 D '(283.3%,283.3%),即卩 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
①1N 2 (T1N 3 180 180 9 5 106 .2.5 104 9 5叭 .6.2 105 324.3MPa 227.0MPa °
2 c 1
1①T 2 170 1 0.2 283.33MPa 373.6MPa 3-2已知材料的力学性能为
①1N 1 180
3-3
解 由 TD/d^72/62=1.16, r/d=3/62=0. 04g ± 所以，克数材附 R3. L 插
查教材附图玉1,推值潯打対0 90则*
3-4圆轴轴肩处的尺寸为： D=72mn , d =62mm r =3mm 如用题 3-2中
的材料，设其强度极限 a B =420MPa 精车，弯曲，B q =1，试绘制此零
件的简化等寿命疲劳曲线。
［解］因D 54 1.2 ,二2 0.067，查附表3-2，插值得a 1.88，查附 d 45 d 45
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第三章 机械零件的强度
习题答案
3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ，取循环基数60105⨯=N ，9=m ，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] MPa 6.37310710
5180936
9
10111
=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 3.32410
5.210
51809469
20112
=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 0.227102.610
518095
69
30113
=⨯⨯⨯==--N N σσN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ，MPa 1701=-σ，2.0=σΦ，试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。 [解] )170,0('A )0,260(C 0
12σσσΦσ-=-Θ σ
Φσσ+=∴-121
0 MPa 33.2832
.01170
21210=+⨯=+=
∴-σΦσσ 得)233.283,233.283(D '，即)67.141,67.141(D '
根据点)170,0('A ，)0,260(C ，)67.141,67.141(D '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
2.14554
==d D ，067.045
3==d r ，查附表3-2，插值得88.1=ασ，查附图3-1得78.0≈σq ，将所查值代入公式，即
机械设计濮良贵课后习题答案
机械设计濮良贵课后习题答案
机械设计濮良贵课后习题答案
机械设计是工程领域中非常重要的一门学科，它涉及到机械结构的设计、分析
和优化等方面。在学习机械设计的过程中，课后习题是非常重要的一环，通过
解答习题可以加深对知识点的理解，并提高解决问题的能力。本文将为大家提
供机械设计濮良贵课后习题的答案，希望能对大家的学习有所帮助。
1. 习题一：设计一个滚动轴承支座，要求满足以下条件：
- 轴承径向载荷：1000N
- 轴承轴向载荷：500N
- 轴承转速：1000rpm
- 轴承寿命要求：5000小时
答案：根据给定条件，我们可以采用滚动轴承来满足要求。首先，根据轴承
径向载荷和转速，可以计算出所需的轴承额定动载荷。然后，根据轴承轴向载
荷和转速，可以计算出所需的轴承额定轴向载荷。接下来，根据轴承额定寿命
和转速，可以计算出所需的轴承额定寿命。最后，选择合适的滚动轴承型号和
尺寸，设计支座结构，满足以上要求。
2. 习题二：设计一个齿轮传动系统，要求满足以下条件：
- 输入功率：10kW
- 输出转速：1000rpm
- 齿轮传动效率要求：90%
- 齿轮材料：20CrMnTi
答案：根据给定条件，我们可以通过计算来确定齿轮传动系统的参数。首先，
根据输入功率和输出转速，可以计算出所需的输出扭矩。然后，根据齿轮传动
效率要求，可以计算出所需的输入功率。接下来，选择合适的齿轮模数和齿数，设计齿轮传动系统。同时，根据齿轮材料的强度和耐磨性要求，选择适当的齿
轮材料。最后，进行齿轮传动系统的校核和优化，确保满足以上要求。
3. 习题三：设计一个平面四杆机构，要求满足以下条件：
第九版机械设计濮良贵课后习题答案
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 乙=180MPa ,取循环基数N 。= 5 106, m = 9，试求循环次数 N
25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
2 170 283.33M Pa
1 0.2
得 D '(283.3%, 283.3%)，即 D '(141.67,141.67)
分别为7 000、 (T
1N1
(T
JN2
乙9 (TJ 9
3-2已知材料的力学 寿命曲线。 ［解］A (0,170)
5 106
丫冇
=
373.
6MPa
= 180 9
5 10
6 2.5 104
=
32 43
心
N
“80
9 5 106
和
5 =2 2 70M Pa
• 6.2 105
性能为砥=260MPa ,
=170MPa ,①。二0.2，试绘制此材料的简化的等寿命
C(2 6p0)
如下图所示
根据点A(0,170),
3-3
H
由于D/d=72/62=L 16. r/d=3/62=Q + C4S,所叽 壹教林附衰3.「砌I 禅碍和24心 丧我林附0 3*1,播值S^«0 90则・
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 oB=42OMPa , 精车，弯曲，站=1，试绘制此零件的简化等
寿命疲劳曲线。
D 54 r
3 ［解］因D =22 =「2 , _L = 2 =0.067，查附表3-2，插值得G = 1.88，查附图3-1得q 託0.78，将 d 45 d 45
所查值代入公式，即
k 。二 1 q 「。-1 =1 0.78 1.88-1 =1.69
机械设计第九版 濮良贵 课后习题答案
机械设计第九版濮良贵课后习题答案
第三章机械零件的强度
3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限ζ?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]
ζ?1N1?ζ?196N05?10?180?9?373.6MPa
N17?103ζ?1N2?ζ?19N05?1069?180??324.3MPa 4N22.5?106N05?10?180?9?227.0MPa
N36.2?105ζ?1N3?ζ?193-2已知材料的力学性能为ζs?260MPa，ζ?1?170MPa，Φζ材料的简化的等寿命寿命曲线。 [解]
A'(0,170)
??0.2，试绘制此
C(260,0)
?Φζ2ζ?1?ζ0ζ0
?ζ0? ?ζ0?2ζ?11?Φζ
2ζ?12?170??283.33MP a1?Φζ1?0.2 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，rd45d?3?0.067，查附表453-2，插值得?ζ?1.88，查附图
3-1得qζ?0.78，将所查值代入公式，即
kζ?1?qζ??ζ?1??1?0.78??1.88?1??1.69
濮良贵机械设计第九版课后习题答案
（5）验算小带轮上的包角 α1
α1 180 dd 2 dd1 57.3 180 500 180 57.3 147 90
a
563
故包角合适。
（6）计算带的根数 z
①计算单根 V 带的额定功率 Pr
由 dd1 180mm和 n1 960m s，查表 8-4a 得 P0 3.25kW 根据 n1 960 m s,i 960 2.9和 B型带，查表得 P0 0.303kW
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
②计算带所需的基准长度
Ld 0 2a0
d d1 dd2
2
2
dd 2 dd1 4a0
2
500 180
2 550 180 500
2
4 550
2214mm
由表 8-2 选带的基准长度 Ld 2240mm
③实际中心距 a
a a0
Ld
Ld 0
2240 2214 550
563mm
2
2
中心距的变化范围为 550 ~ 630mm 。
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第三章机械零件的强度
习题答案
3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限 心=180MPa ，取循环基数N °=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。
-180 9 5 103 =373.6MPa V 7X 103
3-2已知材料的力学性能为T =260MPa ,170MPa ,①厂0.2，试绘制此材料的 简化的等寿命寿命曲线。
［解］
A(0,170) C(260,0) 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
二 T 19
cf JN 2 =(Tj 9 5 106 1N ："80 9 2.5 104 ®.3MPa
(T JN 3 =也9 N 3 =180 9.6.2 10 6 5 10
5 = 227.0MPa ■■① (T C0
2 -T 0
°0
2T 二 2 170
1 ①T 1 0.2
-283.33MPa
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0B =420MPa ,精车，弯曲，站=1，试绘制此零件的简化等寿命疲 劳曲线。
［解］因-^54 =1.2，丄=2=0.067，查附表3-2，插值得-二1.88，查附图3-1 d 45 d 45 得q 「0.78，将所查值代入公式，即
k 。二 1 qj 气-1 1=1 0.78 1.88-11=1.69
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第三章 【2 】机械零件的强度
习题答案
3-1某材料的对称轮回曲折疲惫极限MPa 1801=-σ,取轮回基数60105⨯=N ,9=m ,试求轮回次数N 分离为7 000.25 000.620 000次时的有限寿命曲折疲惫极限. [解] MPa 6.37310
710518093
6
9
10111
=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 3.324105.210
5180946
9
20112=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 0.227102.610
518095
69
30113=⨯⨯⨯==--N N σσN 3-2已知材料的力学机能为MPa 260=s σ,MPa 1701=-σ,2.0=σΦ,试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线. [解] )170,0('A )0,260(C
12σσσΦσ-=
- σ
Φσσ+=
∴-121
0 MPa 33.2832
.01170
21210=+⨯=+=
∴-σΦσσ 得)233.283,233.283(D ',即)67.141,67.141(D '
依据点)170,0('A ,)0,260(C ,)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力争如下图所示
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,曲折,βq =1,试绘制此零件的简化等寿命疲惫曲线. [解] 因
2.14554
==d D ,067.045
3==d r ,查附表3-2,插值得88.1=ασ,查附图3-1得78.0≈σq ,将所查值代入公式,即
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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MPa 1801=-σ，取循环基数6
0105⨯=N ，9=m ，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] MPa 6.37310710
518093
6
9
10111=⨯⨯⨯==--N N σσN 3-2已知材料的力学 性能为MPa 260=s σ，MPa 1701=-σ，2.0=σΦ，试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。
[解] )170,0('
A )0,260(C
得)2
33.283,233.283(D '，即)67.141,67.141(D '
根据点)170,0('A ，)0,260(C ，)67.141,67.141(D '
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
2.14554
==d D ，067.045
3==d r ，查附表3-2，插值得88.1=ασ，查附图3-1得78.0≈σq ，将所查值代入公式，即
查附图3-2，得75.0=σε；按精车加工工艺，查附图3-4，得91.0=σβ，已知1=q β，则 根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0D C A 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MPa 20m =σ，应力幅MPa 20a =σ，试分别按①C r =②C σ=m ，求出该截 面的计算安全系数ca S 。
[解] 由题3-4可知35.2,2.0MPa,260MPa,170s 1-====σσK Φσσ
（1）C r =
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 （2）C σ=m
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 螺纹连 接和螺旋传动p101
习题答案
扣
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间隙，牙顶有较大的圆角 管联接 用细牙普通螺纹 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 用螺纹密封的55o 圆锥管螺 纹 管子、管接关、旋塞、阀门及其他螺
纹连接的附件
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
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
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，以减少应力集中。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
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 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况，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：
最大应力出现在压缩到 最小体积时，最小应力出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FΣ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况，并判断哪个螺栓受力最大堡证联接安 全工作的必要条件有哪些 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，托架所承受的最大载荷为20kN ，载荷有较大的变动。试问：此螺栓连接采用普通螺栓连接还是铰制孔用螺栓连接为宜为什么Q215，若用M 6×40铰孔用螺栓连接，已知螺栓机械性能等级为，校核螺栓连接强度。
[解] 采用铰制孔用螺栓连接为宜
因为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，并能承受横向载荷，增强连接的可靠性和紧密性，以防止受载后被连接件间出现缝隙或发生相对滑移，而普通螺栓连接靠结合面产生的摩擦力矩来抵抗转矩，连接不牢靠。
（1）确定M 6×40的许用切应力[τ]
由螺栓材料Q215，性能等级，查表5-8，可知MPa 640][s =σ，查表5-10，可知0.5~5.3][=τS （2）螺栓组受到剪力F 和力矩（FL T =），设剪力F 分在各个螺栓上的力为i F ，转矩T 分在各个螺栓上的分力为j F ，各螺栓轴线到螺栓组对称中心的距离为r ,即mm 27545cos 2150
=︒
=
r
由图可知，螺栓最大受力
故M 6×40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
[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i F ，转矩T 分在各个螺栓上的分力为j F
（a ）中各螺栓轴线到螺栓组中心的距离为r ，即r =125mm
由（a ）图可知，最左的螺栓受力最大kN 302010max =+=+=j i F F F
（b ）方案中
由（b ）图可知，螺栓受力最大为
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,载荷稳定，拉丁材料为Q235钢，试设计此联接。
5-8 两块金属板用两个M12的普通螺栓联接。若接合面的摩擦系数f=,螺栓预紧力控制在其屈服极限的70%。螺栓用性能等级为的中碳钢制造，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，被联接钢板间采用橡胶垫片。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=0~1MPa ，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。
5-11 设计简单千斤顶（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。
(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，本题采用梯形螺纹。 （3）按耐磨性计算初选螺纹的中径。因选用梯形螺纹且螺母兼作支承，故取，根据教材式（5-45）
得
按螺杆抗压强度初选螺纹的内径。根据第四强度理论，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 为螺杆螺纹段的危险截面面积，;S 为螺杆稳定性安全系数，对于传力螺旋，S=对
于传导螺旋，S=对于精密螺杆或水平螺杆，S>4.本题取值为5.故
（5）综合考虑，确定螺杆直径。比较耐磨性计算和抗压强度计算的结果，可知本题螺杆直径的选定应以抗压强度计算的结果为准，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=,螺纹线数n=1,螺距P=7mm.
(6)校核螺旋的自锁能力。对传力螺旋传动来说，一般应确保自锁性要求，以避免事故。本题螺杆的材料为钢，螺母的材料为青铜，钢对青铜的摩擦系数f=(查《机械设计手册》)。因梯形螺纹牙型角
,所以