机械设计第八版填空选择答案

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《机械设计》课程试题及答案

《机械设计》课程试题及答案

一、填空题(每空1分共31分)一、选择题(每小题 1分,共15分,请将答案填入下表中)1、平键联接中的平键截面尺寸 bxh 是按/选定的。

A.转矩B.功率C.轴径D.材料2、带传动在工作时产生弹性滑动,是由于 C 。

A.包角a1太小B.初拉力F 0太小C.紧边与松边拉力不等D.传动过载3、在一定转速下、要减轻滚子链传动的不均匀性和动载荷,应该D —。

A.增大节距P 和增加齿数Z 1B.增大节距P 和减小齿数Z 1C.减小节距P 和减小齿数Z 1D.减小节距P 和增加齿数Z 14、在下列四种型号的滚动轴承中,只能承受径向载荷的是B 。

A. 6208B. N208C.30208D.512085、在下列四种类型的联轴器中,能补偿两轴的相对位移以及可以缓和冲击、吸收振动的是A.凸缘联轴器 C.万向联轴器 6、带传动张紧的目的是 DA.减轻带的弹性滑动 C.改变带的运动方向B.载荷可能有波动D.螺栓材料的机械性能不稳定 HBSC 350的闭式钢制齿轮传动,通常的主要失效形式为 B 。

A.轮齿疲劳折断 C.齿面胶合9、一对相啮合的圆柱齿轮的 Z 2>Z 1, b 1>b 2,其接触应力的大小关系是 CA. (T H1< (T H2B. (T H1 > (T H2C. (T H1= (T H2D.可能相等,也可能不等10、斜齿圆柱齿轮的法面模数m 与端面模数m 的关系式,应该是 C —。

A. m n =msin 3B. m n =m/cos 3C. m n =mcos 3D. m n =mcos a11、齿轮传动中,轮齿的齿面疲劳点蚀通常首先发生在D 。

A.齿顶部分B.靠近节线的齿顶部分C.齿根部分D.靠近节线的齿根部分B.齿式联轴器 D.弹性套柱销联轴器 B.提高带的寿命 D.使带具有一定的初拉力7、仅受预紧力F ,作用的紧螺栓联接,30%的原因是考虑 C 。

A.安装时可能产生的偏心载荷 C.拉伸和扭转的复合作用 8、在一般工作条件下,齿面硬度B.齿面疲劳点蚀 D.齿面塑性变形,将拉应力增 其螺栓的计算应力。

机械设计(第八版)课后习题答案(最新_参考答案)

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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 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 0.227102.6105180956930113=⨯⨯⨯==--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 012σσσΦσ-=-Θ σΦσσ+=∴-121MPa 33.2832.0117021210=+⨯=+=∴-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,067.0453==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()()69.1188.178.0111k =-⨯+=-α+=σσσq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35.211191.0175.069.1111k =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=q σσσσββεK ()()()35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0D C A ∴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 。

机械设计(第八版)课后习题答案(细心整理最全系列)(第11章)

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第十一章蜗杆传动11-1试分析图11-26所示蜗杆传动中各轴的回转方向、蜗轮轮齿的螺旋方向及蜗杆、蜗轮所受各力的作用位置及方向。

[解] 各轴的回转方向如下图所示,蜗轮2、4的轮齿螺旋线方向均为右旋。

蜗杆、蜗轮所受各力的作用位置及方向如下图11-3 设计用于带式输送机的普通圆柱蜗杆传动,传递效率min r 960,kW 0.511==n P ,传动比23=i ,由电动机驱动,载荷平稳。

蜗杆材料为20Cr ,渗碳淬火,硬度HRC 58≥。

蜗轮材料为ZCuSn10P1,金属模铸造。

蜗杆减速器每日工作8h ,要求工作寿命为7年(每年按300工作日计)。

[解] (1)选择蜗杆传动类型根据GB/T 10085-1988的推荐,采用渐开线蜗杆(ZI )。

(2)按齿面接触疲劳强度进行设计[]322⎪⎪⎭⎫⎝⎛≥H P E σZ Z KT a①确定作用蜗轮上的转矩T 2按21=z ,估取效率8.0=η,则 mm N 915208239608.051055.91055.91055.962162262⋅=⨯⨯⨯=⨯=⨯=in ηP n P T②确定载荷系数K因工作载荷平稳,故取载荷分布不均匀系数1=βK ;由表11-5选取使用系数1=A K ;由于转速不高,无冲击,可取动载系数05.1=V K ,则05.105.111=⨯⨯==V βA K K K K③确定弹性影响系数E Z 蜗轮为铸锡磷青铜与钢蜗杆相配,故21MPa 160=E Z ④确定接触系数p Z 假设35.01=ad ,从图11-18中可查得9.2=p Z ⑤确定许用接触应力[]H σ由表11-7中查得蜗轮的基本许用应力[]MPa 268'=H σ应力循环系数 ()721021.4830071239606060⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==h jL n N 寿命系数 8355.01021.410877HN=⨯=K则 [][]MPa 914.2232688355.0'H N =⨯==H H σK σ⑥计算中心距mm 396.160914.2239.216091520805.132=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯≥a取中心距mm 200=a ,因23=i ,故从表11-2中取模数8mm =m ,蜗杆分度圆直径mm 80=1d 。

机械设计(第八版)课后习题答案及解析(最新-参考答案及解析)

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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 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 0.227102.6105180956930113=⨯⨯⨯==--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 012σσσΦσ-=-Θ σΦσσ+=∴-121MPa 33.2832.0117021210=+⨯=+=∴-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,067.0453==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()()69.1188.178.0111k =-⨯+=-α+=σσσq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35.211191.0175.069.1111k =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=q σσσσββεK ()()()35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0D C A ∴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 。

机械设计习题(第八版)_有答案[1]

机械设计习题(第八版)_有答案[1]

第一章机械设计概论第二章机械设计总论1-8 零件的工作安全系数为____2_______。

(1)零件的极限应力比许用应力(2)零件的极限应力比零件的工作应力(3)零件的工作应力比许用应力(4)零件的工作应力比零件的极限应力。

1-9 机械零件的强度条件可以写成______3_____。

(1)σ≤[σ],τ≤[τ]或Sσ≤[S]σ,Sτ≤[S]τ(2)σ≥[σ],τ≥[τ]或Sσ≥[S]σ,Sτ≥[S]τ(3)σ≤[σ],τ≤[τ]或Sσ≥[S]σ,Sτ≥[S]τ(4)σ≥[σ],τ≥[τ]或Sσ≤[S]σ,Sτ≤[S]τ式中σ、τ是危险截面处的最大应力;[σ]、[τ]是许用应力;Sσ、Sτ是危险截面处的实际安全系数;[S]σ、[S]τ分别为正应力和切应力时的许用安全系数。

1-10 一直径d=18mm的等截面直杆,杆长为800mm,受静拉力F=36kN,杆材料的屈服点σs=360MPa,取许用安全系数[S]σ=1.8,则该杆的强度___3________。

(1)不足(2)刚好满足要求(3)足够1-11 一零件用45钢制成,工作时受静拉力,危险截面处的最大应力σ=160MPa,材料的屈服极限为σs=360MPa,硬度200HBS,许用拉应力[σ]=225MP a,则该零件的许用安全系数[S]σ=____3_______。

(1)1.13 (2)1.25 (3)1.60 (4)21-14 在进行疲劳强度计算时,其极限应力应为材料的___2________。

(1)屈服点(2)疲劳极限(3)强度极限(4)弹性极限1-23 设计机器的方法大体上有几种?它们各有什么特点?1-25 机器设计应满足哪些基本要求?机械零件设计应满足哪些基本设计要求?1-33 什么是机械零件的失效?机械零件可能的失效形式主要有哪些?1-43 提高零件强度的措施有哪些?第三章机械零件的疲劳强度设计一、选择题3-1 45钢的持久疲劳极限σ-1=270MPa,,设疲劳曲线方程的幂指数m=9,应力循环基数N0=5×106次,当实际应力循环次数N=104次时,有限寿命疲劳极限为______1______MPa。

机械设计基础第八版课后习题答案

机械设计基础第八版课后习题答案

绪论1、机器的基本组成要素是什么?【答】机械系统总是由一些机构组成,每个机构又是由许多零件组成。

所以,机器的基本组成要素就是机械零件。

2、什么是通用零件?什么是专用零件?试各举三个实例。

【答】在各种机器中经常能用到的零件称为通用零件。

如螺钉、齿轮、弹簧、链轮等。

在特定类型的机器中才能用到的零件称为专用零件。

如汽轮机的叶片、内燃机的活塞、曲轴等。

3、在机械零件设计过程中,如何把握零件与机器的关系?【答】在相互连接方面,机器与零件有着相互制约的关系;在相对运动方面,机器中各个零件的运动需要满足整个机器运动规律的要求;在机器的性能方面,机器的整体性能依赖于各个零件的性能,而每个零件的设计或选择又和机器整机的性能要求分不开。

机械设计总论1、机器由哪三个基本组成部分组成?传动装置的作用是什么?【答】机器的三个基本组成部分是:原动机部分、执行部分和传动部分。

传动装置的作用:介于机器的原动机和执行部分之间,改变原动机提供的运动和动力参数,以满足执行部分的要求。

2、什么叫机械零件的失效?机械零件的主要失效形式有哪些?【答】机械零件由于某种原因丧失工作能力或达不到设计要求的性能称为失效。

机械零件的主要失效形式有1)整体断裂;2)过大的残余变形(塑性变形);3)零件的表面破坏,主要是腐蚀、磨损和接触疲劳;4)破坏正常工作条件引起的失效:有些零件只有在一定的工作条件下才能正常工作,如果破坏了这些必要的条件,则将发生不同类型的失效,如带传动的打滑,高速转子由于共振而引起断裂,滑动轴承由于过热而引起的胶合等。

3、什么是机械零件的设计准则?机械零件的主要设计准则有哪些?【答】机械零件的设计准则是指机械零件设计计算时应遵循的原则。

机械零件的主要设计准则有:强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则、可靠性准则4、绘出浴盆曲线并简述其含义?【答】浴盆曲线是失效率曲线的形象化称呼,表示了零件或部件的失效率与时间的关系,一般用实验方法求得。

机械设计(第八版)课后习题答案(最新_参考答案)汇总

机械设计(第八版)课后习题答案(最新_参考答案)汇总

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 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 0.227102.6105180956930113=⨯⨯⨯==--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 012σσσΦσ-=- σΦσσ+=∴-121MPa 33.2832.0117021210=+⨯=+=∴-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 ,067.0453==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()()69.1188.178.0111k =-⨯+=-α+=σσσq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35.211191.0175.069.1111k =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=q σσσσββεK ()()()35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0D C A ∴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 。

八套《机械设计》考试题 含答案

八套《机械设计》考试题 含答案

8
当量摩擦角: v=arctanfv= arctan 1 =10.204o 8
因为:γ〈 v
所以 蜗杆传动满足自锁条件 (4 分)
(3)蜗杆传动的啮合效率:
1

tan tan( v )

tan 7.125o tan(7.125o 10.204o
)

0.401
T2 5 0.125 0.625kN m
(本题 15 分)
四、分析题(25 分): .图示为蜗杆—斜齿轮传动,蜗杆由电动机驱动,转动方向如图。已知蜗杆轮齿
的螺旋线方向为右旋,为使Ⅱ轴上的轴 向力最小,试在图中标出: 1.蜗轮 2.斜齿轮 3 及 4 的齿斜方向; 2.Ⅱ轴上的零件所受各分力的方向; 3. 如 斜 齿 轮 3 的 输 入 功 率 P=2kw,n=500rpm,分度圆直径d3=10mm, 分度圆螺旋角β=150,求齿轮 3、4 所受 各分力大小
4、说明闭式蜗杆传动的主要实效形式及设计准则。(本小题 4 分)
三、计算题(共 30 分):
1.图示托架受铅垂力F(N),托架与托体之间的摩擦系数为µ s, ,可靠系数K f =1,螺 栓与被联接件的相对刚度为 0.2,螺栓材料的许用应力为[σ],按步骤列出螺栓 根径d1的计算式。(15 分)
2 、 一 轴 上 有 一 对 30204 圆 锥 滚 子 轴 承 , 轴 承 受 载 荷 FR 5400N ,
([ p ] 100MPa )。
得分 四、分析题(30 分)[每题 10 分] 1、在图示轴的结构图中存在多处错误,请指出错误点,说明出错原因,并 加以改正。
4
9 10 1
2
6
8
3
5
7

机械设计(第八版)课后习题答案及解析(最新_参考答案及解析)

机械设计(第八版)课后习题答案及解析(最新_参考答案及解析)

机械设计(第⼋版)课后习题答案及解析(最新_参考答案及解析)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 6.373107105180936910111===--N N σσN MPa 3.324105.2105180946920112===--N N σσN MPa 0.227102.6105180956930113===--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 012σσσΦσ-=-ΘσΦσσ+=∴-121MPa 33.2832.0117021210=+?=+=∴-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,067.0453==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()()69.1188.178.0111k =-?+=-α+=σσσq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35.211191.0175.069.1111k =???? ??-+=???-+=q σσσσββεK ()()()35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0D C A ∴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 。

机械设计复习资料及答案

机械设计复习资料及答案

5.提高螺纹联接强度的措施有哪些?1)改善螺纹牙间的载荷分配不均;2)减小螺栓的应力幅;3)减小螺栓的应力集中;4)避免螺栓的附加载荷(弯曲应力);5)采用合理的制造工艺。

3.螺纹联接有哪些基本类型?适用于什么场合?螺纹联接有 4 中基本类型。

螺栓联接:用于被联接件不太厚且两边有足够的安装空间的场合。

螺钉联接:用于不能采用螺栓联接(如被联接件之一太厚不宜制成通孔,或没有足够的装配空间),又不需要经常拆卸的场合。

双头螺柱联接:用于不能采用螺栓联接且又需要经常拆卸的场合。

紧定螺钉联接:用于传递力和力矩不大的场合。

根据防松原理,防松类型分为摩擦防松,机械防松,破坏螺纹副关系防松。

3-7.拧紧可以使一定公称直径的普通螺栓取得一定的预紧力,如果要以比较小的拧紧力矩T 来得到要求的预紧力Q P,可采用__A______。

A.细牙螺纹 B.双线螺纹C.适当润滑 D.增加螺母与被联接件支承面间的面积3-8. 在螺纹联接中,按防松原理,采用双螺母属于___A_____。

A.摩擦防松 B.机械防松C.破坏螺旋副的关系防松 D.增大预紧力防松3-14.在螺纹联接设计中,被联接件与螺母和螺栓头的联接表面加工凸台或沉头座是为了6_____D___。

A.使工作面均匀接触 B.使接触面大些,提高防松能力C.安装和拆卸时方便 D.使螺栓不受附加载荷作用3-16.当螺栓组承受横向载荷或旋转力矩时,该螺栓组中的螺栓____D____。

A. 必受剪应力作用B. 必受拉应力作用C. 同时受到剪切和拉伸D. 既可能受剪切,也可能受拉伸3-17.当铰制孔螺栓组承受横向载荷或旋转力矩时,该螺栓组中的螺栓__A______。

A. 必受剪应力作用B. 必受拉应力作用C. 同时受到剪切和拉伸D. 既可能受剪切,也可能受拉伸3-19.对于受轴向载荷的紧螺栓联接,当螺栓总拉力Q 和剩余预紧力Q P′不变,减小螺栓的刚度,则螺栓的应力幅σa和预紧力Q P 也会发上变化。

机械设计(第八版)课后习题答案(最新_参考答案)10页word文档

机械设计(第八版)课后习题答案(最新_参考答案)10页word文档

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 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--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)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 ,067.0453==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。

机械设计(第八版)课后习题答案(最新)

机械设计(第八版)课后习题答案(最新)

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?若采用铰制孔螺栓,许用剪应力[]28MPa τ=,则螺栓的直经为多大?[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)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=︒=rkN 2510275810300208 kN5.220818133=⨯⨯⨯⨯===⨯==∴--r FL F F F j i 则螺栓最大受力kN 015.945cos 255.22)25(5.2cos 22222max =︒⨯⨯⨯++=++=θF F F F F j i j i[]19010420.25284Fd mm ππτ⨯≥==⨯查表得:24d mm =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 =125mmkN 2010125610250606 kN 1060616133=⨯⨯⨯⨯===⨯==∴--r FL F F F ji 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 kN 10606161=⨯==F F i kN 39.24101252125421252101252125102506062223223612max612maxmax =⨯⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯===---==∑∑i ii ij rFLr rMr F由(b )图可知,螺栓受力最大为 kN 63.335239.24102)39.24(10cos 22222max =⨯⨯⨯++=++=θF F F F F j i j i []直径较小)布置形式所用的螺栓可知采用(由a F d τπ≥∴max045-8 两块金属板用两个M12的普通螺栓联接。

机械设计(第八版)课后习题答案及解析(最新_参考答案及解析)

机械设计(第八版)课后习题答案及解析(最新_参考答案及解析)

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 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 0.227102.6105180956930113=⨯⨯⨯==--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 012σσσΦσ-=- σΦσσ+=∴-121MPa 33.2832.0117021210=+⨯=+=∴-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 ,067.0453==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()()69.1188.178.0111k =-⨯+=-α+=σσσq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35.211191.0175.069.1111k =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=q σσσσββεK ()()()35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0D C A ∴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 。

机械设计(第八版)濮良贵 全书习题

机械设计(第八版)濮良贵 全书习题

第一、二章绪论、机械设计总论一、填空题1、机器的基本组成部分包括、、。

2、机械零件的设计方法包括、、。

二、名词解释1、通用零件、专用零件、方案设计、技术设计、纸上装配、2、失效、刚度、强度、可靠度、浴盆曲线、设计安全系数、计算安全系数三、简答题1、对机器的要求主要包括哪些方面?2、机器的设计过程包括哪几个阶段?3、机械零件的失效形式主要有哪些?4、设计机械零件时应满足哪些基本要求?5、什么是机械设计中的“三化”?三、问答题1、解释零件失效率λ(t)与时间t之间的关系曲线浴盆曲线。

2、机械零件的常用材料有哪些类型,它们各有哪些特点?3、机械现代设计方法有哪些?第三章 机械零件的强度 四、 名词解释1、循环特性r 、对称循环、脉动循环2、静强度、疲劳强度、高周疲劳、低周疲劳、N -σ曲线、等寿命曲线(极限应力线图)3、寿命系数K N 、循环基数、单向稳定变应力、单向不稳定变应力、双向稳定变应力、设计安全系数、计算安全系数二、选择题1、若传动轴作正、反向转动,则轴上某点的扭转应力(剪应力)可按 处理。

A 、脉动循环 B 、对称循环 C 、静止不变 D 、以上都不是2、以下四种叙述中, 是正确的。

A 、变应力只能由变载荷产生B 、静载荷不能产生变应力C 、变应力是由静载荷产生的D 、变应力由变载荷产生,也可能由静载荷产生 3、变应力特性可用max σ、min σ、a σ、m σ、r 中五个参数的任意 个来描述。

A 、一个 B 、两个 C 、三个 D 、四个4、零件的截面形状一定,如绝对尺寸(横截面尺寸)增大,疲劳强度将随之_____。

A 、 增高 B 、 不变 C 、 降低 D 、不确定5、零件的材料、形状,尺寸,结构相同时,磨削加工的零件与精车加工相比,其疲劳强度______。

A 、 较高B 、 较低C 、 相同6、零件的表面经淬火,渗氮,喷丸,滚子碾压等处理后,其疲劳强度_______。

A 、 增高 B 、 降低 C 、 不变 D 、 增高或降低视处理方法而定三、问答题1、在N -σ曲线上指出静强度、低周疲劳和高周疲劳区及有限寿命疲劳阶段和无限寿命疲劳阶段。

机械设计第八版课后答案

机械设计第八版课后答案

3.5课后习题详解3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限M P a -σ=1180,取循环基数N ,m =⨯=605109,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N .M P a --σ=σ=⨯=111803736N.M P a --σ=σ=⨯=111803243N.M P a --σ=σ=⨯=1118022703-2 已知材料的力学性能为s M P a ,M P a ,.-σσ=σ=φ=126017002,试绘制此材料的简化极限应力线图(参看图3.2的A ’D ’G ’C )。

解 ()()A ',,C ,01702600,由.M P a .σ-σ-σσ-σ⨯φ=⇒σ===σ+φ+10100222170283331102得()D './,./283332283332。

根据点()()()A ',,C ,D '.,.017026001416714167按比例绘出该材料的极限应力线图如3.13所示。

有图3-3 一圆轴的轴肩尺寸为:D m m ,d m m ,r m m ===72623,材料为C rN i 40,其强度极限a M P a σ=900,屈服极限s M P a σ=750,试计算轴肩的弯曲有效应力集中系数k σ。

解 由于D /d /.,r /d /.====72621163620048,所以查教材附表 3.1,插值得a .σ≈246,查教材附科3.1,插值得q .σ≈090,则()()k q a ...σσσ=+-=+⨯-=11109024612313-4 圆轴的轴肩尺寸为:D m m ,d m m ,r m m ===54453,如用题3-2中的材料,设其强度极限B M P a σ=420,试绘制此零件的简化极限应力线图。

解 由D /d /.,r /d /.====5445123450067,所以,查教村附表 3.1,插值得a .σ≈299,查教材附图3.1,插值得q .σ≈078,则()()k q a ...σσσ=+-=+⨯-=1110782291201查教材附图3.2,插值得.σε≈074,按粗车加工工艺,查教材附图3.4,插值得.σβ≈13,则qk .K ....σσσσ⎛⎫⎛⎫=+-=+-⨯= ⎪ ⎪εββ⎝⎭⎝⎭11201111122507408313得()()()A ',,,C ,D '.,.075562600141676296按比例绘出该零件的极限应力线图如图 3.14所示。

机械设计第八版习题

机械设计第八版习题

三、问答题1.对于做双向传动的齿轮来说,它的齿面接触应力和齿根弯曲应力各属于什么循环特性?在做强度计算时应怎样考虑?答:齿面接触应力是脉动循环,齿根弯曲应力是对称循环,在做弯曲强度计算时,应将图中查出的极限应力值乘以0.72.齿轮的精度等级与齿轮的选材及热处理方法有什么关系?答:一般齿轮材料主要选用锻钢(碳钢或合金钢),对于精度要求较低的齿轮,将齿轮毛坯经正火或调质处理后切齿即成,这时精度可达8级,精切合金钢主要是渗碳淬火,最后进行滚齿等精加工,其精度可达7,6级甚或5级,对于尺寸较大的齿轮,可适用铸钢或球墨铸铁,正火后切齿也可达8级精度;3.提高齿轮的抗弯疲劳强度和齿面抗点蚀能力有哪些可能的措施?答:提高齿轮抗弯疲劳强度的措施有:增大齿根过渡圆角半径,消除加工刀痕,可降低齿根应力集中;增大轴和支承的刚度,可减小齿面局部受载;采取合适的热处理方法使齿根部具有足够的韧性;在齿根部进行喷丸、液压等表面强度,降低齿轮表面粗糙度,齿轮采用正变位等。

提高齿面抗点蚀能力的措施有:提高齿面硬度;降低表面粗糙度;增大润滑油粘度;提高加工精度以减小动载荷;在许可范围内采用较大变位系数正传动,可增大齿轮传动的综合曲率半径。

4.若轴的强度或刚度不足时,可分别采取哪些措施?答:轴的强度不足时,可采取增大轴的直径;改变轴的材料类型;增大过渡圆角半径;对角半径;对轴的表面进行热处理和表面硬化加工处理。

提高表面加工质量;用卸载槽等方法降低过盈配合处的应力集中程度。

5.在进行轴的疲劳强度计算时,如果同一截面上有几个应力集中源,应该如何取定应力集中系数?答:应去同截面上几个应力集中源中有效应力集中系数中的最大值为该剖面的有效应力集中系数。

6.为什么要进行轴的静强度校核计算?校核计算时为什么不考虑应力集中等因素的影响?答:静强度校核的目的在于评定轴抵抗塑性变形的能力,这时那些瞬时载荷很大,或应力循环的不对称性较为严重的轴是很必要的,校核计算时不考虑应力集中等因素的影响,因为应力集中不影响静应力的大小,只影响到应力副的值。

机械设计第八版填空选择答案

机械设计第八版填空选择答案

3-1 零件表面的强化处理方法有(表面化学热处理)(表面硬化加工)(高频表面淬火)等。

3-2零件的截面形状一定,当截面尺寸增大时,其疲劳极限值将随之(增高)。

3-3机械零件受载时,在(截面形状突变)处产生应力集中,应力集中的程度通常随材料强度的增大而(增大)。

3-4在载荷和几何形状相同的情况下,钢制零件间的接触应力(大于)铸铁零件间的接触应力,这是因为钢材的弹性模量(大于)铸铁的弹性模量。

3-5两零件的材料和几何尺寸都不相同,以曲面接触受载时,两者的接触应力值(相等)。

5-1普通螺纹的公称直径指的是螺纹的(大径),计算螺纹的摩擦力矩时使用的是螺纹的(中径),计算螺纹危险截面时使用的是螺纹的(小径)。

5-2螺纹升角增大,则连接的自锁性(降低),传动的效率(提高),牙型角增大,则连接的自锁性(提高),传动的效率(降低)。

5-3在铰制孔用螺栓连接中,螺栓杆与孔的配合为(过渡配合)。

5-4在螺栓连接的破坏形式中,约有(90%)的螺栓属于疲劳破坏,疲劳断裂长发生在(螺纹根部)。

5-5在承受横向载荷或旋转力矩的普通紧螺栓组的连接中,螺栓杆(受扭转切应力和拉应力)作用。

5-6紧螺栓连接受轴向外载荷。

假定螺栓的刚度Cb与被连接件的刚度Cm相等,连接的预紧力为Fo,要求受载后结合面不分离,当外载荷F等于预紧力Fo时,则(连接可靠,只要螺栓强度足够,还可以继续加大外载荷F)6-1设计键连接时,键的截面尺寸通常根据(轴的直径)按标准选择。

6-2普通平键的主要失效形式是(接合面的挤压破坏导向平键连接的主要失效形式是(接合面的过度磨损)6-3与平键连接相比,楔键连接的主要缺点是(轴和轴上零件对中性差)6-4矩形花键连接采用(小径)定心,渐开线花键连接采用(齿形)定心。

6-5型面曲线为摆线或等距曲线的型面连接与平键连接相比较,(切削加工方便)不是型面连接的优点。

8-1带传动正常工作时,紧边拉力F1和松边拉力F2满足关系(F1-F2=Fe8-2V带传动的中心距与小带轮的直径一定时,若增大传动比,则带在小带轮上的包角将(减小),带在大带轮上的弯曲应力将(减小)。

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3-1 零件表面的强化处理方法有(表面化学热处理)(表面硬化加工)(高频表面淬火)等。

3-2零件的截面形状一定,当截面尺寸增大时,其疲劳极限值将随之(增高)。

3-3机械零件受载时,在(截面形状突变)处产生应力集中,应力集中的程度通常随材料强度的增大而(增大)。

3-4在载荷和几何形状相同的情况下,钢制零件间的接触应力(大于)铸铁零件间的接触应力,这是因为钢材的弹性模量(大于)铸铁的弹性模量。

3-5两零件的材料和几何尺寸都不相同,以曲面接触受载时,两者的接触应力值(相等)。

5-1普通螺纹的公称直径指的是螺纹的(大径),计算螺纹的摩擦力矩时使用的是螺纹的(中径),计算螺纹危险截面时使用的是螺纹的(小径)。

5-2螺纹升角增大,则连接的自锁性(降低),传动的效率(提高),牙型角增大,则连接的自锁性(提高),传动的效率(降低)。

5-3在铰制孔用螺栓连接中,螺栓杆与孔的配合为(过渡配合)。

5-4在螺栓连接的破坏形式中,约有(90%)的螺栓属于疲劳破坏,疲劳断裂长发生在(螺纹根部)。

5-5在承受横向载荷或旋转力矩的普通紧螺栓组的连接中,螺栓杆(受扭转切应力和拉应力)作用。

5-6紧螺栓连接受轴向外载荷。

假定螺栓的刚度Cb与被连接件的刚度Cm相等,连接的预紧力为Fo,要求受载后结合面不分离,当外载荷F等于预紧力Fo时,则(连接可靠,只要螺栓强度足够,还可以继续加大外载荷F)
6-1设计键连接时,键的截面尺寸通常根据(轴的直径)按标准选择。

6-2普通平键的主要失效形式是(接合面的挤压破坏)导向平键连接的主要失效形式是(接合面的过度磨损)6-3与平键连接相比,楔键连接的主要缺点是(轴和轴上零件对中性差)
6-4矩形花键连接采用(小径)定心,渐开线花键连接采用(齿形)定心。

6-5型面曲线为摆线或等距曲线的型面连接与平键连接相比较,(切削加工方便)不是型面连接的优点。

8-1带传动正常工作时,紧边拉力F1和松边拉力F2满足关系(F1-F2=Fe)
8-2V带传动的中心距与小带轮的直径一定时,若增大传动比,则带在小带轮上的包角将(减小),带在大带轮上的弯曲应力将(减小)。

8-3V带传动在工作过程中,带内应力有(拉应力)(离心拉应力)(弯曲应力),最大应力等于(σ1+σb1+σc),发生在(带的紧边开始绕上小带轮处)。

8-4带传动中,主动轮圆周速度v1,从动轮圆周速度v2,带速V,它们之间存在的关系是(v1>v>v2)。

8-5在平带或V带传动中,影响临界有效拉力Fec的因素是(预紧力Fo)(包角)(摩擦系数)。

9-1与齿轮传动相比较,链传动的主要特点之一是(安装精度要求较低)。

9-2滚子链是由滚子,套筒,销轴,内链板和外链板组成,其(内链板与套筒)之间,(外链板与销轴)之间分别为过盈配合,而(滚子与套筒)之间,(套筒与销轴)之间分别为间隙配合。

9-3链条的摩损主要发生在(销轴与套筒)的接触面上。

9-4在连传动中,链轮的转速(越高),节距(越大),齿数(越少),则传动的动载荷越大。

9-5链传动的主要失效形式有(链条疲劳破坏、链条铰链的磨损、链条铰链的胶合、链条静力破坏)四种,在润滑良好,中等速度的链传动中,其承载能力主要取决于(链条的疲劳强度)
10-1在齿轮传动的设计计算中,对下列参数和尺寸应标准化的有(斜齿轮的法面模数)(分度圆压力角),应圆整的有(斜齿轮中心距)(齿宽),没有标准化也不应圆整的为(其他)。

10-2材料为20Cr的硬齿面齿轮,适宜的热处理方法是(渗碳淬火)。

10-3将材料为45钢齿轮毛坯加工成6级精度的硬齿面直齿圆柱外齿轮,该齿轮制造的工艺顺序应是(滚齿)(表面淬火)(磨齿)。

10-4在齿轮传动中,仅将齿轮分度圆的压力角增大,则齿面接触应力将(减小)。

10-5在齿轮传动中,将齿轮进行齿顶修缘的目的是(为了减小动载荷),将齿轮加工成鼓形齿的目的是(为了改善载荷沿齿向的分布不均)。

10-6影响齿轮传动载荷系数Kv大小的两个主要因素是(齿轮的圆周速度大小和精度高低)。

10-7一对正确啮合的标准渐开线齿轮作减速传动时,如两轮的材料,热处理及齿面硬度均相同,则齿根弯曲应力(σF1>σF2)
10-8 一对钢制轮齿与一对载荷,尺寸参数都完全相同的铸铁齿轮相比具有较大的齿面接触应力,这是由于钢材具有(较大的弹性模量)。

10-9齿轮的弯曲疲劳强度极限和接触疲劳强度极限是经持久疲劳试验并按失效概率为(1%)来确定的,实验齿轮的弯曲应力循环特性为(脉动)循环。

10-10直齿锥齿轮传动的强度计算方法是以(齿宽中点处)的当量圆柱齿轮为计算基础的。

11-1在蜗杆传动中,蜗杆头数越少,则传动效率(越低),自锁性(越好),一般蜗杆头数常取(1.2.4.6)11-2对滑动速度Vs≥4m\s的重要蜗杆传动,蜗杆的材料可选用(20Cr )进行(渗碳淬火)处理,涡轮的材料可选用(铸锡青铜)。

11-3对闭式蜗杆传动进行热平衡计算,其主要目的是为了防止温升过高导致(润滑条件恶化)。

11-4蜗杆传动的当量摩擦系数fv随齿面相对滑动速度的增大而(减小)。

11-5蜗杆传动的相对滑动速度Vs<5m|s时采用(油池)润滑,Vs>10m|s时采用(喷油)润滑。

12-1宽径比B|b是设计滑动轴承时首先要确定的重要参数之一,通常取B|b=(0.3-1.5).
12-2巴氏合金通常用于做滑动轴承的(轴承衬)。

12-3在不完全液体润滑滑动轴承设计中,限制P值的主要目的是(防止轴承过度磨损),限制Pv值的主要目的是(防止轴承胶合破坏)。

12-4向心滑动轴承的偏心距e随着载荷增大而(增大),随着转速增高而(减小)。

12-5(对轴承材料要求高)不是静压滑动轴承的特点。

13-1(1)径向承载能力最高和最低的轴承分别是N316\P6和51316,(2)轴向承载能力最高和最低的轴承分别是51316和N316\P6,(3)极限转速最高和最低的轴承分别是6306/P5和51316(4)公差等级最高的轴承时6306/P5,(5)承受轴向径向联合载荷的能力最高的轴承是30306
13-2若一滚动轴承的基本额定寿命为537000转,则该轴承所受的当量动载荷(大于)基本额定动载荷。

13-3在保证轴承工作能力的条件下,调心轴承内,外圈轴线间可倾斜的最大角度为(2°-3°)而深沟球轴承内,外圈轴线间可倾斜的最大角度为(8“-16”)。

13-4滚动轴承的内径和外径的公差带均为(单向制0而且统一采用上偏差为(0)下偏差为(负值)的分布。

13-5采用滚动轴承轴向预紧措施的主要目的是(提高轴承的旋转精度)
13-6各类滚动轴承的润滑方式,通常可根据轴承的(内径与转速的乘积dn)来选择。

13-7若滚动轴承采用脂润滑,则其装脂量一般为轴承内部空间容积的(1/3-2/3)。

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