机械设计作业集 第三版 答案第十五章1
机械设计课后习题答案完整版.
机械设计课后习题答案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 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N σσNMPa 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(C012σσσΦσ-=-σΦσσ+=∴-1210MPa 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==dD ，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 。
机械制造装备设计第三版(李庆余)部分课后答案
1-4机床分配运动的原则是什么？传动形式如何选择？答：机床分配运动的原则： 1）将运动分配给质量小的零部件； 2）运动分配应有利于提高工件的加工精度； 3）运动分配应有利于提高运动部件的刚度； 4）运动分配应视工件形状而定。
传动形式如何选择：机床传动的形式有机械传动、液压传动等。
机械传动靠滑移齿轮变速，变速级数一般少于30级，传动功率大，变速范围较广，传动比准确，工作可靠，广泛用于通用机床中，尤其是中小型机床中。
缺点是有相对转速损失，工作中不能变速。
液压无极变速传动平稳，运动换向冲击小，易于实现直线运动，适用于刨床、拉床、大型矩台平面磨床等机床的主运动中。
机床进给运动的传动多采用机械传动或液压无极传动。
数控机床进给运动采用伺服电动机——齿轮传动——滚珠丝杠副传动。
设计时应根据具体情况，以满足使用要求为原则，合理选定。
1-6怎样减少机床的振动,减少齿轮的噪声值?减少机床的振动:对来自机床外部的振源，最可靠最有效的方法是隔离振源。
对无法隔离的振源或传动链内部形成的振源，则应1)选择合理的传动形式，尽量减短传动链，减少传动件个数，即减少振动源数量。
2)提高传动链内各传动轴组件，尤其是主轴组件的刚度，提高其固有角频率。
3)大传动件应作动平衡或设置阻尼机构。
4)箱体外表面涂刷高阻尼涂层，如机床腻子等，增加阻尼比。
5)提高各部件结合面的表面精度，增强结合面的局部刚度。
减小齿轮的噪声值:1 )缩短传动链，减少传动件的个数。
2)采用小模、硬齿面齿轮，降低传动间的线速度。
3）提高齿轮的精度。
4）采用增加齿数、减小压力角或采用圆柱螺旋齿轮，增加齿轮啮合的重合度，机床齿轮的啮合度不小于1.3。
5）提高传动件的阻尼比，增加支承组件的刚度。
1-8标准公比有哪些？是根据什么确定的？数控机床分级传动的公比是否为标准值？标准公比有7个:1.06、1.12、1.26、1.41、1.58、1.78、2。
（1）限制最大相对速度损失Amax≤50%，因此1<φ≤2（2）为方便记忆和使用，转速数列为10进位，即相隔一定数级使转速成10倍关系，即njφ^E1=10nj，φ=E1^√10（3）转速数列为2进位，即相隔一定数级，使转速成2倍关系以便采用转速成倍数关系的双速电动机，即φ=E2^√2机床主轴的等级数列转速与数学中的等比数列是有区别的，虽然标准公比写成精度为1/100的小数，但标准公比（2除外）都是无理数，机械传动无法实现2、∛2、等传动比，尤其是1.26，∛2≈1.26≈10，但∛2≠102-1.何谓转速图中的一点三线？机床的转速图表示什么？一点三线：一点是转速点，三线是主轴转速线、传动轴线、传动线；转速图表示：主轴各转速的传递路线和转速值，各传动轴的转速数列及转速大小，各传动副的传动比的线图。
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元可靠性的预测。（P39） 此外要将系统可靠性指标合理分配到各组成单元中，明确各组成单元的可靠性设计要求。（P42）
第二章：
2-4 机床系列型谱含意是什么？ 答：先选择用量大的机床为“基型系列”，然后在此基础上派生出若干“变型系列”，基型和变型
2-18 机床运动分配式的含义是什么？（P70） 答：运动分配式：带有接地符号“·”符号的运动功能式。一个运动功能式可能有几种运动分配式。 如铣床运动功能式 W /Xf, Zf, Yf, Cp /T，可能有下列 4 种运动分配式： ①W /·Xf, Zf, Yf, Cp/ T ②W /Xf·Zf, Yf, Cp/ T ③W /Xf, Zf·Yf, Cp/ T ④W /Xf, Zf, Yf·Cp/ T
1-17 可靠性指的是什么？有哪些可靠性衡量指标？它们之间有哪些数值上的联系？ 答：可靠性是指产品在规定的条件和规定的时间内，完成规定任务的能力。 衡量指标有：可靠度 R(t)、累计失效概率 F(t)、失效率、平均寿命和平均无故障工作时间、可靠寿
命、维修度、修复率、平均修复时间等（P37-38）。 它们之间的主要联系：F(t)=1-R(t)。
可靠性评价对产品质量与可靠性进行评价；人机工程学评价产品设计在人机工程方面的合理性； 结构工艺性评价是对产品结构便于加工制造的性能进行评价，以降低生产成本，缩短生产时间；技术 经济评价综合评价产品技术的先进性和经济的合理性；标准化评价是在标准化方面对产品进行评价；
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而产品造型评价是对产品的外观设计的合理性和新颖性进行评价。
2-20 机床的主参数及尺寸运动参数根据什么确定？（P80-81） 答：对于通用机床，机床的主参数及尺寸参数主要根据国家标准 GB/T 15375-1994 确定。对于专用
机械设计基础(陈立德第三版)课后答案(章全)
a目录第1章机械设计概述 (1)第2章摩擦、磨损及润滑概述 (3)第3章平面机构的结构分析 (12)第4章平面连杆机构 (16)第5章凸轮机构 (36)第6章间歇运动机构 (46)第7章螺纹连接与螺旋传动 (48)第8章带传动 (60)第9章链传动 (73)第10章齿轮传动 (80)第11章蜗杆传动 (112)第12章齿轮系 (124)第13章机械传动设计 (131)第14章轴和轴毂连接 (133)第15章轴承 (138)第16章其他常用零、部件 (152)第17章机械的平衡与调速 (156)第18章机械设计CAD简介 (163)第1章机械设计概述1.1机械设计过程通常分为哪几个阶段？各阶段的主要内容是什么？答：机械设计过程通常可分为以下几个阶段：1.产品规划主要工作是提出设计任务和明确设计要求。
2.方案设计在满足设计任务书中设计具体要求的前提下，由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较，从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。
3.技术设计完成总体设计、部件设计、零件设计等。
4.制造及试验制造出样机、试用、修改、鉴定。
1.2常见的失效形式有哪几种？答：断裂，过量变形，表面失效，破坏正常工作条件引起的失效等几种。
1.3什么叫工作能力？计算准则是如何得出的？答：工作能力为指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力。
对于载荷而言称为承载能力。
根据不同的失效原因建立起来的工作能力判定条件。
1.4标准化的重要意义是什么？答：标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少，简化生产管理过程，降低成本，保证产品的质量，缩短生产周期。
第2章摩擦、磨损及润滑概述2.1按摩擦副表面间的润滑状态，摩擦可分为哪几类？各有何特点？答：摩擦副可分为四类：干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。
干摩擦的特点是两物体间无任何润滑剂和保护膜，摩擦系数及摩擦阻力最大，磨损最严重，在接触区内出现了粘着和梨刨现象。
陈立德版机械设计基础第15篇课后题答案
第15章轴承转动轴承的主要类型有哪些？各有什么特点？答：（1）深沟球轴承。
主要经受径向载荷，也能经受必然的双向轴向载荷、可用于较高转速。
（2）圆锥子轴承。
内、外圆可分离，除能经受径向载荷外，还能经受较大的单向轴向载荷。
（3）推力球轴承。
套圈可分离，经受单向轴向载荷。
极限转速低。
（4）角接触球轴承。
可用于经受径向和较大轴向载荷，α大则可经受轴向力越大。
（5）圆柱滚子轴承。
有一个套圈（内、外圈）可以分离，所以不能经受轴向载荷。
由于是线接触，所以能经受较大径向载荷。
（6）调心球轴承。
双排球，外圈内球面、球心在轴线上，偏位角大，可自动调位。
主要经受径向载荷，能经受较小的轴向载荷。
绘制下列转动轴承的结构简图，并在图上表示出轴承的受力主向：630六、N30六、7306ACJ ，3030六、51306。
答：按表中表示的简图及受力方向绘制。
转动轴承的大体额定动载荷C 与大体额定静载荷C ο在概念上有何不同，别离针对何种失效形式？答：（1）大体额定动载荷C 与大体额定静载荷C ο在概念上区别在于“动”与“静”二字的区别。
C 是指轴承在L 10（单位为106r ）时轴承能经受的最大载荷值；C ο是指在静载荷下极低速运转的轴承。
（2）C 下的失效形式为点蚀破坏；C ο下为永久塑性变形。
何谓转动轴承的大体额定寿命？何谓当量动载荷？如何计算？答：大体额定寿命是指一批同型号的轴承在相同条件下运转时，90%的轴承未发生疲劳点蚀前运转的总转教，或在恒定转速下运转的总工作小时数，别离用L 10、L 10h 表示。
当量动载荷是轴承在当量动载荷P 作用下的寿命与在实际工作载荷（径向和轴向载荷）条件下的寿命相等。
其计算方式为()P r a P f XF YF =+转动轴承失效的主要形式有哪些？计算准则是什么？答：对于一般转速的轴承（10Y /min<n <n Lim ），若是轴承的制造、保管、安装、利用等条件均良好时，轴承的主要失效形式为疲劳点蚀，因此应以疲劳强度计算为依据进行轴承的寿命计算。
机械设计(西北工业大学)作业集(第三版)答案
机械设计（西北工业大学）作业集（第三版）答案第三章 机械零件的强度3—1 表面化学热处理 ；高频表面淬火 ；表面硬化加工 ；3—2 （3） ；3—3 截面形状突变 ；增大 ； 3—4 （1） ；（1） ； 3—5 （1） ； 3－6答：零件上的应力接近屈服极限，疲劳破坏发生在应力循环次数在103～104范围内，零件破坏断口处有塑性变形的特征，这种疲劳破坏称为低周疲劳破坏，例如飞机起落架、火箭发射架中的零件。
零件上的应力远低于屈服极限，疲劳破坏发生在应力循环次数大于104时，零件破坏断口处无塑性变形的特征，这种疲劳破坏称为高周疲劳破坏，例如一般机械上的齿轮、轴承、螺栓等通用零件。
3－7答：材料的持久疲劳极限∞r σ所对应的循环次数为D N ，不同的材料有不同的D N 值，有时D N 很大。
为了便于材料的疲劳试验，人为地规定一个循环次数0N ，称为循环基数，所对应的极限应力r σ称为材料的疲劳极限。
∞r σ和D N 为材料所固有的性质，通常是不知道的，在设计计算时，当0N N >时，则取r rN σσ=。
3—8答：图a 中A 点为静应力，1=r 。
图b 中A 点为对称循环变应力，1-=r 。
图c 中A 点为不对称循环变应力，11<<-r 。
3—9 答：在对称循环时，σK 是试件的与零件的疲劳极限的比值；在不对称循环时，σK 是试件的与零件的极限应力幅的比值。
σK 与零件的有效应力集中系数σk 、尺寸系数σε、表面质量系数σβ和强化系数q β有关。
σK 对零件的疲劳强度有影响，对零件的静强度没有影响。
3—10答：区别在于零件的等寿命疲劳曲线相对于试件的等寿命疲劳曲线下移了一段距离（不是平行下移）。
在相同的应力变化规律下，两者的失效形式通常是相同的，如图中1m '和2m '。
但两者的失效形式也有可能不同，如图中1n '和2n '。
这是由于σK 的影响，使得在极限应力线图中零件发生疲劳破坏的范围增大。
机械设计基础 课后习题答案 第三版 课后答案(1-18章全) 完整版
机械设计基础课后习题答案第三版课后答案(1-18章全) 完整版机械设计基础课后习题答案第三版高等教育出版社目录第1章机械设计概述1第2章摩擦、磨损及润滑概述 3第3章平面机构的结构分析12第4章平面连杆机构16第5章凸轮机构 36第6章间歇运动机构46第7章螺纹连接与螺旋传动48第8章带传动60第9章链传动73第10章齿轮传动80第11章蜗杆传动112第12章齿轮系124第13章机械传动设计131第14章轴和轴毂连接133第15章轴承138第16章其他常用零、部件152第17章机械的平衡与调速156第18章机械设计CAD简介163机械设计概述机械设计过程通常分为哪几个阶段?各阶段的主要内容是什么?答:机械设计过程通常可分为以下几个阶段:1.产品规划主要工作是提出设计任务和明确设计要求。
2.方案设计在满足设计任务书中设计具体要求的前提下,由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较,从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。
3.技术设计完成总体设计、部件设计、零件设计等。
4.制造及试验制造出样机、试用、修改、鉴定。
常见的失效形式有哪几种?答:断裂,过量变形,表面失效,破坏正常工作条件引起的失效等几种。
什么叫工作能力?计算准则是如何得出的?答:工作能力为指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力。
对于载荷而言称为承载能力。
根据不同的失效原因建立起来的工作能力判定条件。
标准化的重要意义是什么?答:标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少,简化生产管理过程,降低成本,保证产品的质量,缩短生产周期。
第2章摩擦、磨损及润滑概述按摩擦副表面间的润滑状态,摩擦可分为哪几类?各有何特点?答:摩擦副可分为四类:干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。
干摩擦的特点是两物体间无任何润滑剂和保护膜,摩擦系数及摩擦阻力最大,磨损最严重,在接触区内出现了粘着和梨刨现象。
液体摩擦的特点是两摩擦表面不直接接触,被液体油膜完全隔开,摩擦系数极小,摩擦是在液体的分子间进行的,称为液体润滑。
机械设计作业集第15章答案
班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期第十五章 轴一、选择题15—1按所受载荷的性质分类，车床的主轴是 A ，自行车的前轴是 B ，连接汽车变速箱与后桥，以传递动力的轴是 C 。
A 转动心轴B 固定心轴C 传动轴D 转轴 15—2 为了提高轴的刚度，措施 B 是无效的。
A 加大阶梯轴个部分直径B 碳钢改为合金钢C 改变轴承之间的距离D 改变轴上零件位置15—3 轴上安装有过盈联接零件时，应力集中将发生在 B 。
A 轮毂中间部位B 沿轮毂两端部位C 距离轮毂端部为1/3轮毂长度处 15—4 轴直径计算公式3nPC d ≥， C 。
A 只考虑了轴的弯曲疲劳强度 B 考虑了弯曲、扭转应力的合成 C 只考虑了扭转应力D 考虑了轴的扭转刚度15—5 轴的强度计算公式22)(T M M e α+=中，α是 C 。
A 弯矩化为当量转矩的转化系数B 转矩转化成当量弯矩的转化系数C 考虑弯曲应力和扭转切应力的循环性质不同的校正系数D 强度理论的要求 15—6 轴的安全系数校核计算，应按 D 计算。
A 弯矩最大的一个截面B 弯矩和扭矩都是最大的一个截面C 应力集中最大的一个截面D 设计者认为可能不安全的一个或几个截面 15—7 轴的安全系数校核计算中，在确定许用安全系数S 时,不必考虑 A 。
A 轴的应力集中B 材料质地是否均匀C 载荷计算的精确度D 轴的重要性 15—8 对轴上零件作轴向固定，当双向轴向力都很大时，宜采用 C 。
A 过盈配合B 用紧定螺钉固定的挡圈C 轴肩—套筒D 轴肩—弹性挡圈 15—9 对轴进行表面强化处理，可以提高轴的 C 。
A 静强度B 刚度C 疲劳强度D 耐冲击性能 15—10 如阶梯轴的过渡圆角半径为r ，轴肩高度为h,上面安装一个齿轮，齿轮孔倒角为C 45°,则要求 A 。
A r<C<hB r=C=hC r>C>hD C<r<h 15—11在下列轴上轴向定位零件中， B 定位方式不产生应力集中。
机械设计作业集答案-第三版(西北工大版)
σ −1 m 3Biblioteka 0 9 ) = 5 × 10 6 × ( ) = 1503289 σ2 400
N = N0(
σ −1 m 350 9 ) = 5 × 10 6 × ( ) = 520799 450 σ
由公式（3—28） ，试件破坏前的循环次数
n = (1− n1 n2 104 105 − )N = (1 − − ) × 520799= 460343≈ 4.6 ×105 N1 N 2 201768 1503289
m
弯曲应力为对称循环变应力，故 σ 2．求计算安全系数
= 0 ， σ a = σ b = 46.88MPa 。扭转切应力为脉动循环变应力，
故 τ m = τ a = 0 .5τ = 0 .5 × 62 .5 = 31 .25 MPa 。 由公式（3—17） ，零件承受单向应力时的计算安全系数 σ −1 355 = = 3.44 Sσ = K σ σ a + ψ σ σ m 2.2 × 46.88 + 0.2 × 0
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3－13 答： 该假说认为零件在每次循环变应力作用下，造成的损伤程度是可以累加的。应力循环次数增加，损 伤程度也增加，两者满足线性关系。当损伤达到 100％时，零件发生疲劳破坏。疲劳损伤线性累积假说 的数学表达式为∑ni/Ni＝1。 3－14 答： 首先求出在单向应力状态下的计算安全系数，即求出只承受法向应力时的计算安全系数 Sσ和只承 受切向应力时的计算安全系数 Sτ，然后由公式（3－35）求出在双向应力状态下的计算安全系数 Sca， 。 要求 Sca＞S（设计安全系数） 3－15 答： 影响机械零件疲劳强度的主要因素有零件的应力集中大小， 零件的尺寸， 零件的表面质量以及零件 的强化方式。提高的措施是：1）降低零件应力集中的影响；2）提高零件的表面质量；3）对零件进行 热处理和强化处理；4）选用疲劳强度高的材料；5）尽可能地减少或消除零件表面的初始裂纹等。 3－16 答： 结构内部裂纹和缺陷的存在是导致低应力断裂的内在原因。 3－17 答： 应力强度因子 K I 表征裂纹顶端附近应力场的强弱，平面应变断裂韧度 K IC 表征材料阻止裂纹失稳 扩展的能力。若 K I ＜ K IC ，则裂纹不会失稳扩散；若 K I ≥ K IC ，则裂纹将失稳扩展。 3—18 解： ，各对应循环次数下的疲劳极限 已知 σ B = 750MPa ， σ s = 550MPa ， σ −1 = 350MPa ，由公式（3-3） 分别为
机械制造装备设计第三版(李庆余)部分课后答案
1-4机床分配运动的原则是什么？传动形式如何选择？答：机床分配运动的原则：1）将运动分配给质量小的零部件；2）运动分配应有利于提高工件的加工精度；3）运动分配应有利于提高运动部件的刚度；4）运动分配应视工件形状而定。
传动形式如何选择：机床传动的形式有机械传动、液压传动等。
机械传动靠滑移齿轮变速，变速级数一般少于30级，传动功率大，变速范围较广，传动比准确，工作可靠，广泛用于通用机床中，尤其是中小型机床中。
缺点是有相对转速损失，工作中不能变速。
液压无极变速传动平稳，运动换向冲击小，易于实现直线运动，适用于刨床、拉床、大型矩台平面磨床等机床的主运动中。
机床进给运动的传动多采用机械传动或液压无极传动。
数控机床进给运动采用伺服电动机——齿轮传动——滚珠丝杠副传动。
设计时应根据具体情况，以满足使用要求为原则，合理选定。
1-6怎样减少机床的振动,减少齿轮的噪声值?减少机床的振动:对来自机床外部的振源，最可靠最有效的方法是隔离振源。
对无法隔离的振源或传动链内部形成的振源，则应1)选择合理的传动形式，尽量减短传动链，减少传动件个数，即减少振动源数量。
2)提高传动链内各传动轴组件，尤其是主轴组件的刚度，提高其固有角频率。
3)大传动件应作动平衡或设置阻尼机构。
4)箱体外表面涂刷高阻尼涂层，如机床腻子等，增加阻尼比。
5)提高各部件结合面的表面精度，增强结合面的局部刚度。
减小齿轮的噪声值:1 )缩短传动链，减少传动件的个数。
2)采用小模、硬齿面齿轮，降低传动间的线速度。
3）提高齿轮的精度。
4）采用增加齿数、减小压力角或采用圆柱螺旋齿轮，增加齿轮啮合的重合度，机床齿轮的啮合度不小于1.3。
5）提高传动件的阻尼比，增加支承组件的刚度。
1-8标准公比有哪些？是根据什么确定的？数控机床分级传动的公比是否为标准值？标准公比有7个:1.06、1.12、1.26、1.41、1.58、1.78、2。
（1）限制最大相对速度损失Amax≤50%，因此1<φ≤2（2）为方便记忆和使用，转速数列为10进位，即相隔一定数级使转速成10倍关系，即njφ^E1=10nj，φ=E1^√10（3）转速数列为2进位，即相隔一定数级，使转速成2倍关系以便采用转速成倍数关系的双速电动机，即φ=E2^√2机床主轴的等级数列转速与数学中的等比数列是有区别的，虽然标准公比写成精度为1/100的小数，但标准公比（2除外）都是无理数，机械传动无法实现 、等传动比，尤其是1.26，，但，因而主轴转速数列的公比是近似的。
陈立德版机械设计基础第15章课后题答案
第15章轴承15.1滚动轴承的主要类型有哪些？各有什么特点？答：（1）深沟球轴承。
主要承受径向载荷，也能承受一定的双向轴向载荷、可用于较高转速。
（2）圆锥子轴承。
内、外圆可分离，除能承受径向载荷外，还能承受较大的单向轴向载荷。
（3）推力球轴承。
套圈可分离，承受单向轴向载荷。
极限转速低。
（4）角接触球轴承。
可用于承受径向和较大轴向载荷，:-大则可承受轴向力越大。
（5）圆柱滚子轴承。
有一个套圈（内、外圈）可以分离，所以不能承受轴向载荷。
由于是线接触，所以能承受较大径向载荷。
（6）调心球轴承。
双排球，外圈内球面、球心在轴线上，偏位角大，可自动调位。
主要承受径向载荷，能承受较小的轴向载荷。
15.2绘制下列滚动轴承的结构简图，并在图上表示出轴承的受力主向：6306、N306、7306ACJ，30306、51306。
答：按表15.2中表示的简图及受力方向绘制。
15.3滚动轴承的基本额定动载荷C与基本额定静载荷C o在概念上有何不同，分别针对何种失效形式？答：（1 ）基本额定动载荷C与基本额定静载荷C o在概念上区别在于“动”与“静”二字的区别。
C是指轴承在L10 （单位为106r）时轴承能承受的最大载荷值；C o是指在静载荷下极低速运转的轴承。
（2）C下的失效形式为点蚀破坏；C。
下为永久塑性变形。
15.4何谓滚动轴承的基本额定寿命？何谓当量动载荷？如何计算？答：基本额定寿命是指一批同型号的轴承在相同条件下运转时，90%的轴承未发生疲劳点蚀前运转的总转教，或在恒定转速下运转的总工作小时数，分别用LeLeh表示。
当量动载荷是轴承在当量动载荷P作用下的寿命与在实际工作载荷（径向和轴向载荷）条件下的寿命相等。
其计算方式为P 二f p XF r YF a15.5滚动轴承失效的主要形式有哪些？计算准则是什么？答：对于一般转速的轴承（10Y/min<n<n Lim），如果轴承的制造、保管、安装、使用等条件均良好时，轴承的主要失效形式为疲劳点蚀，因此应以疲劳强度计算为依据进行轴承的寿命计算。
邱宣怀机械设计课后答案第15章
第十五章轴一、选择题15-1 工作时承受弯矩并传递转矩的轴,称为___.(1)心轴 (2)转轴 (3)传动轴15-2 工作时只承受弯矩,不传递转矩的轴,称为___.(1)心轴 (2)转轴 (3)传动轴15-3 工作时以传递转矩为主,不承受弯矩或弯矩很小的轴,称为___.(1)心轴 (2)转轴 (3)传动轴15-4 自行车的前轴是___.(1)心轴 (2)转轴 (3)传动轴15-5自行车的中轴是___.(1)心轴 (2)转轴 (3)传动轴15-6 题15-6图表示起重绞车从动大齿轮1和卷筒2与轴3相联接的三种形式,图中a为齿轮与卷筒分别用键固定在轴上,轴的两端支架在机座轴承中;图中b 为齿轮与卷筒用螺栓连接成一体,空套在轴上,轴的两端用键与机座联接;图中c为齿轮与卷筒用螺栓连接成一体,用键固定在轴上,轴的两端支架在机座轴承中,以上三种形式中的轴,依次为___.(1)固定心轴,旋转心轴,转轴 (2)固定心轴,转轴,旋转心轴（3）旋转心轴,心轴,固定心轴 (4)旋转心轴,固定心轴,转轴 (5)转轴,固定心轴,旋转心轴 (6)转轴,旋转心轴,固定心轴15-7 如图所示,主动齿轮1通过中间齿轮2带动从动轮3传递功率,则中间齿轮2的轴O2是___.(1)心轴 (2)转轴 (3)传动轴题 15-6图题15-7图1-大齿轮 2-卷筒 3-轴 1-主动齿轮 2中间齿轮 3-从动齿轮15-8 轴环的用途是___.(1)作为轴加工时的定位面 (2)提高轴的强度 (3)提高轴的刚度 (4)使轴上零件获得轴向定位15-9 当轴上安装的零件要承受轴向力时,采用___来进行轴向固定,所能承受的轴向力较大.(1)螺母 (2)紧定螺钉 (3)弹性挡圈15-10 增大轴在截面变化处的过渡圆角半径,可以___.(1)使零件的轴向定位比较可靠 (2)降低应力集中,提高轴的疲劳强度 (3)使轴的加工方便15-11 轴上安装有过盈配合的零件时,应力集中将发生在轴上___.(1)轮毂中间部位 (2)沿轮毂两端部位 (3)距离轮毂端部为1/3轮毂长度处15-12 采用表面强化如碾压、喷丸、碳氮共渗、氧化、渗氮、高频活火焰表面淬火等方法,可显著提高轴的___.(1)静强度 (2)刚度 (3)疲劳强度 (4)耐冲击强度15-13 在轴的初步计算中，轴的直径是按___来初步确定的.(1)抗弯强度 (2)扭转强度 (3)复合强度 (4)轴段上零件的孔径15-14 减速器中,齿轮轴的承载能力主要受到___的限制.(1)短期过载下的静力强度 (2)疲劳强度 (3)脆性破坏 (4)刚度15-15 转轴上载荷和支店位置都已经确定后，轴的直径可以根据___来进行计算或校核.(1)抗弯强度 (2)扭转强度 (3)扭转刚度 (4)复合刚度15-16 已知轴的受载简图如图所示，则其弯矩图应是___.15-17 已知轴的受载简图如图所示，则其弯矩图应是___.15-18 已知轴的受载简图如图所示，则其弯矩图应是___.15-19 已知轴的受载简图如图所示，则其弯矩图应是___.题15-16图题15-17图题15-18图15-20 一展开式两级齿轮减速器的传动简图如图所示,高速轴ab右端与电动机相连,则高速轴的转矩图是___.题15-19图题15-20图15-21 上题图中齿轮减速器的中间轴cd的转矩图是___.15-22 一分流式两级齿轮减速器的传动简图如图所示, 高速轴ab右端与电动机相连,则高速轴的转矩图是___.15-23 上题图中齿轮减速器的中间轴cd的转矩图是___.15-24 如图所示,轴上安装一斜齿圆柱齿轮,分度圆直径d=400mm,齿轮的圆周力Ft=2000N,轴向力Fx=320N,径向力Fr=800N,则轴在垂直平面(即图纸平面)内的弯矩图是___.15-25 某轴的合成弯矩和转矩图如图所示,设扭剪应力按对称循环变化,则最大当量弯矩Me是___N·m.(1)224 (2)337 (3)450 (4)559题15-21图题15-22图题15-23图题15-24图题15-25图二、分析与思考题15-26 轴的常用材料有那些?各适用于何种场合?如何选择?15-27 在同一工作条件下,若不改变轴的结构和尺寸,仅将轴的材料由碳钢改为合金钢,为什么只提高了轴的强度而不能提高轴的刚度?15-28 轴的设计应考虑哪些方面的问题?其中哪些问题是必须考虑的?哪些问题有特殊要求时才考虑?15-29 轴结构设计主要内容有哪些?15-30 轴上零件的轴向固定方法有哪些种?各有什么特点?15-31 轴上零件的轴向固定方法有哪些种?各有什么特点?15-32 为什么转轴常设计成阶梯形结构?15-33 轴的强度设计方法有那几种?它们各适用于何种情况?15-34 利用公式估算轴的直径时,应如何选取c值,对计算所得结果应如何最后取值?15-35 按当量弯矩计算轴的强度时,公式中,的含义是什么?如何取值?15-36 轴受载以后,如果产生过大的弯曲变形或扭转变形,对机器的正常工作有什么影响?试举例说明.15-37 如何提高轴的疲劳强度?如何提高轴的刚度?15-38 图示为轴上零件的两种布置方案,功率由齿轮A输入,齿轮1输出转矩T1,齿轮2输出转矩T2,且T1>T2,试比较两种布置方案中各段轴所受转矩的大小.题15-38图题15-39图15-39 图示带式运输机的两种传动方案,若工作情况相同,传递功率一样,试比较:(1)按方案a设计的单级减速器,如果改用方案b,减速器的哪根轴的强度要重新核验,为什么?(2)两种方案中,电动机轴受力是否相同?(方案a中V带传动比等于方案b中开式齿轮传动比).15-40 校核轴的强度时,如何判断轴的危险截面?怎样确定轴的许用应力?15-41 如需要对轴的疲劳强度的精确校核,应具备什么条件?15-42 何谓轴的共振?何谓轴的临界转速?15-43 什么叫刚性轴?什么叫挠性轴?设计高速运转的轴时,应如何考虑轴的工作转速范围?三、设计计算题15-44 有一离心水泵,由电动机经联轴器带动,传递功率P=3KW,转速n=960r/min,轴的材料为45钢调质,试按强度要求计算轴所需的最小直径?15-45 已知一传动轴直径d=32mm,转速n=900r/min,如果轴上的扭剪应力不允许超过70MPa,问该轴能传递多大功率?15-46 直径d=75mm的实心轴与外径do=85mm的空心轴的扭转强度相同,设两轴的材料相同,试求该空心轴的内径di和减轻重量的百分率?15-47 试确定一传动轴的直径.已知:轴的材料为Q255钢,传递功率P=15KW,转速n=80r/min.(1)按扭转强度计算;(2)按扭转刚度计算.(设其扭转变形在1000mm长度上不允许超过0.5°)15-48 试设计一单级直齿圆柱齿轮减速器的主动轴,轴的材料用45钢,调质处理.已知:轴单向转动,工作时有振动,传递转矩T1=1.75×105N·mm,齿轮模数m=4mm,齿数z=20,啮合角α=20°,齿宽b=80mm,轴输入端与联轴器相联,轴承间距为160mm.15-49 试设计一圆锥齿轮传动的小齿轮轴,并校核Ⅰ—Ⅰ截面(只受转矩)以及靠近齿轮的轴承的安全系数.已知:传递功率P=35KW,轴的转速n=940r/min,单向回转,传动比i=2,齿数z1=20,模数m=6mm,齿宽b=50mm,轴的材料为45钢,正火处理.题15-48图题15-49图15-50 设计如图所示的斜齿圆柱齿轮减速器的输入轴.已知该轴输入功率P=37.5KW,转速n=960r/min,小齿轮节圆直径d1=150mm,模数mn=4mm,齿宽b=150mm,螺旋角β=15°20′,法向压力角αn=20°,轴的材料为45钢正火.电动机轴径为65mm,初选组合代号303的圆锥滚子轴承.15-51 根据题15-50的计算结果,校核小齿轮处轴的挠度(用等效直径法和变形能法).15-52 一渐开线直齿圆柱齿轮减速器的中间轴的尺寸和布置如图所示,已知其传递的转矩T=400N·m,大小齿轮压力角均为α=20°的标准齿轮,轴的材料为45钢,调质处理,轴需双向运转,齿轮与轴均采用配合并采用圆头普通键联接.轴上圆角半径均为r=1.5mm,试验算此轴的疲劳强度.题15-50图题15-52图15-53 根据题15-52的计算结果,校核图15-52所示截面Ⅱ—Ⅱ处轴的挠度.许用挠度[y]=0.003Lmm,L为支店间的距离.15-54 设计如图所示的单级斜齿圆柱齿轮减速器的低速轴.已知:电动机额定功率P=4KW,转速n1=750r/min,n2=130r/min,大齿轮节圆直径d2′=300mm,齿宽b2=90mm,轮齿螺旋角β=12°,法面压力角αn=20°.工作机为输送带,载荷平稳.要求: (1)完成轴的全部结构设计;(2)根据弯扭合成理论验算轴的强度;(3)精确校核轴的危险截面的安全系数.15-55 一传动轴直径为55mm,转矩由轮1输入,T1=11.52×105N·mm,分别由轮2和轮3输出,轮2输出转矩T2=6.91×105N·mm,轮3输出转矩T3=4.61×105N·mm.求轮2相对轮3的扭转角.15-56 如图所示,钢轴直径d=25mm,圆盘重W=150N,试计算轴的第一阶临界转速nε1.15-57 一直径为50mm的钢轴上装有两个圆盘,布置如图所示.不计轴本身重量,试计算此轴的第一阶临界转速.若已知轴的工作转速n=960r/min,分析此轴属于刚性轴还是挠性轴?轴工作时的稳定性如何?题15-54图题15-55图题15-56图题15-57图四、结构设计题15-58 试分析题图15-58a、b、c、d中的结构错误,分别说明理由,并画出正确地结构图.15-59 指出图中轴的结构设计有哪些不合理,并画出改正后的轴结构图.题15-58图题15-59图15-60 齿轮轴上各零件的结构及位置如图所示,试设计该轴的外形并定出各段的直径.题15-60图15-61 图示滑轮的直径D=400mm,轴支点跨距L=160mm,起重量W=10000N.要求: (1)确定轴的直径,轴的材料用45钢,调质处理.(2)画出滑轮轴的结构图.题15-61图15-62 为了改进轴的结构,减少应力集中,提高轴的疲劳强度,在下列情况下应采取什么措施?并绘图说明.(1)设计轴肩时:①为了能使轴上零件得到可靠的定位,其轴肩的过渡圆半径r与相配零件的圆角半径R或倒角尺寸C的结构形式.②当与轴相配的零件必须采用很小的圆角半径R时,可采用哪些结构形式.(2)如轴上有直角凹槽、键槽、花键等,应采用的结构措施.(3)如轴与轴上零件为过盈配合时,应采用的结构措施.。
机械设计课后作业 答案汇总
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 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--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+=∴-1210 MPa 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第五章螺纹连接和螺旋传动习题答案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M6×40铰孔用螺栓连接，已知螺栓机械性能等级为8.8，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。
机械设计作业集(答案)
机械设计作业集（答案）第五章螺纹一、简答题1.相同公称直径的细牙螺纹和粗牙螺纹有何区别?答普通三角螺纹的牙型角为60 º，又分为粗牙螺纹和细牙螺纹，粗牙螺纹用于—般连接，细牙螺纹在相同公称直径时，螺距小、螺纹深度浅、导程和升角也小，自锁性能好，适合用于薄壁零件和微调装置。
细牙螺纹的自锁性能好，抗振动防松的能力强，但由于螺纹牙深度浅，承受较大拉力的能力比粗牙螺纹差。
2.螺栓、双头螺柱、紧定螺钉连接在应用上有何不同?答(1)普通螺栓连接：被连接件不太厚，螺杆带钉头，通孔不带螺纹，螺杆穿过通孔与螺母配合使用。
装配后孔与杆间有间隙，并在工作中不许消失，结构简单，装拆方便，可多个装拆，应用较广。
(2)精密螺栓（铰制孔螺栓）连接：装配间无间隙，主要承受横向载荷，也可作定位用，采用基孔制配合铰制扎螺栓连接。
(3)双头螺柱连接：螺杆两端无钉头，但均有螺纹，装配时一端旋入被连接件，另一端配以螺母，适于常拆卸而被连接件之一较厚时。
装拆时只需拆螺母，而不将双头螺栓从被连接件中拧出。
(4)螺钉连接：适于被连接件之一较厚(上带螺纹孔)、不需经常装拆、受载较小的情况。
一端有螺钉头、不需螺母。
(5)紧定螺钉连接：拧入后，利用杆末端顶住另一零件表面或旋入零件相应的缺口中以固定零件的相对位置。
可传递不大的轴向力或扭矩。
3.为什么多数螺纹连接都要求拧紧?预紧的目的是什么？答绝大多数螺纹连接在装配前都必须拧紧，使连接在承受工作载荷之前，预先受到力的作用。
这个预先加的作蝴用力称为顶紧JJ力。
预紧的目的在于增强连接的紧密性和可靠性，以防止被连接件在受力后出现松动、缝隙或发生滑移。
4.连接用螺纹已经满足自锁条件，为什么在很多连接中还要采取防松措施?答; 对于一般单线螺纹，螺旋升角小于螺旋副的当量摩擦角，本身能满足自锁条件，但是在冲击、振动或变载荷作用下，螺旋副摩擦力可能减小或瞬时消失，多次反复作用后，就可能松脱。
另外，在温度大幅度变化的情况下，反复的热胀冷缩，也会造成松脱。
《机械制造装备设计》关慧贞第三版课后习题答案
《机械制造装备设计》关慧贞第三版课后习题答案《机械制造装备设计》关慧贞第三版课后习题答案1-1为何说机械制造装备在公民经济发展中起侧重要的作用？制造业是公民经济发展的支柱家产，也是科技技术发展的载体及使其转变为规模生产力的工具和桥梁。
装备制造业是一个国家综合制造能力的集中表现，重要装备研制能力是权衡一个国家工业化水平易综合国力的重要标准。
1-2机械制造装备与其余工业化妆备对比，特别重申应知足哪些要求？为何？柔性化精细化自动化机电一体化节材节能切合工业工程要求切合绿色工程要求1-3柔性化指的是什么？试剖析组合机床、一般机床、数控机床、加工中心和柔性制造系统的柔性化程度。
其柔性表此刻哪里？柔性化有俩重含义：产品机构柔性化和功能柔性化。
数控机床、柔性制造单元或系统拥有较高的功能柔性化程度。
在柔性制造系统中，不一样工件能够同时上线，实现混流加工。
组合机床其柔性表此刻机床可进行调整以知足不一样工件的加工。
1-7对机械制造装备如何进行分类？加工装备：采纳机械制造方法制造机器零件的机床。
工艺装备：产品制造是用的各样刀具、模具、夹具、量具等工具。
仓储运输装备：各级库房、物料传递、机床上下料等设施。
协助装备：冲洗机和排屑装置等设施。
1-9机械制造装备设计有哪些种类？他们的实质差别是什么？种类：创新设计、变型设计和模块设计1-12哪些产品宜采纳系列化设计方法？为何？有哪些优弊端?系列化设计方法是在设计的某一类产品中，选择功能、结构和尺寸等方面较典型产品为基型，运用结构典型化、零零件通用化、标准化的原则，设计出其余各样尺寸参数的产品，构成产品的基型系列。
长处： 1）用较少品种规格的产品知足市场较大范围的需求。
2）能够减少设计工作量，提升设计质量，减少产品开发的风险，缩短产品的研制周期。
3）能够压缩工艺装备的数目和种类，有助于缩短产品的研制周期，降低生产成本。
4）零备件的种类少，系列中的产品结构相像，便于进行产品的维修，改良售后服务质量。
陈立德版机械设计基础第15章课后题答案
第15章 轴承15.1 滚动轴承的主要类型有哪些？各有什么特点？ 答：（1）深沟球轴承。
主要承受径向载荷，也能承受一定的双向轴向载荷、可用于较高转速。
（2）圆锥子轴承。
内、外圆可分离，除能承受径向载荷外，还能承受较大的单向轴向载荷。
（3）推力球轴承。
套圈可分离，承受单向轴向载荷。
极限转速低。
（4）角接触球轴承。
可用于承受径向和较大轴向载荷，α大则可承受轴向力越大。
（5）圆柱滚子轴承。
有一个套圈（内、外圈）可以分离，所以不能承受轴向载荷。
由于是线接触，所以能承受较大径向载荷。
（6）调心球轴承。
双排球，外圈内球面、球心在轴线上，偏位角大，可自动调位。
主要承受径向载荷，能承受较小的轴向载荷。
15.2 绘制下列滚动轴承的结构简图，并在图上表示出轴承的受力主向：6306、N306、7306ACJ ，30306、51306。
答：按表15.2中表示的简图及受力方向绘制。
15.3滚动轴承的基本额定动载荷C 与基本额定静载荷C ο在概念上有何不同，分别针对何种失效形式？答：（1）基本额定动载荷C 与基本额定静载荷C ο在概念上区别在于“动”与“静”二字的区别。
C 是指轴承在L 10（单位为106r ）时轴承能承受的最大载荷值；C ο是指在静载荷下极低速运转的轴承。
（2）C 下的失效形式为点蚀破坏；C ο下为永久塑性变形。
15.4 何谓滚动轴承的基本额定寿命？何谓当量动载荷？如何计算？答：基本额定寿命是指一批同型号的轴承在相同条件下运转时，90%的轴承未发生疲劳点蚀前运转的总转教，或在恒定转速下运转的总工作小时数，分别用L 10、L 10h 表示。
当量动载荷是轴承在当量动载荷P 作用下的寿命与在实际工作载荷（径向和轴向载荷）条件下的寿命相等。
其计算方式为()P r a P f XF YF =+15.5滚动轴承失效的主要形式有哪些？计算准则是什么？ 答：对于一般转速的轴承（10Y /min<n <n Lim ），如果轴承的制造、保管、安装、使用等条件均良好时，轴承的主要失效形式为疲劳点蚀，因此应以疲劳强度计算为依据进行轴承的寿命计算。
机设作业选择题填空题答案
河南科技大学机械原理及机械设计教研室 机械设计作业集选择题、填空题参考答案第一章绪论一、选择题第二章机械设计总论第三章 机械零件的强度二、填空题3—16 判断机械零件强度的两种方法是 最大应力法 及 安全系数法 ；其相应的强度条件式分别为 σ ≤[σ] 及 S ca ≥[S] 。
3—17 在静载荷作用下的机械零件，不仅可以产生 静 应力，也可能产生 变 应力。
3—18 在变应力工况下，机械零件的强度失效是 疲劳失效 ；这种损坏的断面包括 光滑区（疲劳区）及 粗糙区（脆断区） 两部分。
3—19 钢制零件的σ-N 曲线上，当疲劳极限几乎与应力循环次数N 无关时，称为 无限寿命 循环疲劳；而当N<N 0（N 0≈N D ）时，疲劳极限随循环次数N 的增加而降低的称为有限寿命疲劳。
3—20 公式22τστσS S S S S +=表示 复合（双向）应力状态下 疲劳 强度的安全系数，而2max2max4τσσ+=s S 表示 复合（双向）应力状态下的 静(屈服) 强度的安全系数。
3—21 零件表面的强化处理方法有 化学热处理 、 高频表面淬火 、 表面硬化加工 等。
3—22 机械零件受载荷时，在 截面形状或尺寸突变处 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 。
第四章 摩擦、磨损及润滑概述二、填空题4—11摩擦学是一门研究 摩擦、磨损及润滑 的科学。
4—12 润滑油的油性是指润滑油在金属表面的 吸附并形成润滑油膜 能力。
4—13 影响润滑油粘度η的主要因素有 温度 和 压力 。
4—14 两摩擦表面间的典型滑动摩擦状态是 干摩擦 、 边界摩擦和 液体摩擦 。
4—15 流体的粘度，即流体抵抗变形的能力，它表征流体内部 流动阻力 的大小。
4—16 压力升高，粘度 降低 ；温度升高，粘度 降低 。
4—17 机器工作的环境温度高时，应该选择闪点 高 的润滑油；机器工作的环境温度低时，应该选择凝点 低 的润滑油。
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第十五章 轴
15—1 （2）；15—2 （3）；15—3 （2）； 15—4 （3） ； 15－5（略） 15－6（略） 15－7答：
扭转强度条件用于仅（主要）承受扭矩的传动轴的计算，也用于转轴结构设计时的初步估算轴径。
弯扭合成强度条件用于转轴的强度校核计算。
疲劳强度条件用于校核计算变应力情况下轴的安全程度。
静强度条件用于校核计算轴对塑性变形的抵抗能力。
15－8答：
按弯扭合成强度校核轴时，危险截面应选在弯曲应力和扭转切应力大的截面，考虑的因素主要是轴上的弯矩、扭矩和轴径。
按疲劳强度校核轴时，危险截面应选在弯曲应力和扭转切应力较大且应力集中系数大的截面，考虑的因素除了轴上的弯矩、扭矩和轴径外，还应考虑综合影响系数的影响。
15－9答：
对于瞬时过载很大的轴，或应力循环的不对称性较为严重的轴，会由于静强度不足而发生塑性变形，对于这种轴应进行静强度条件校核计算。
在静强度计算时不需要考虑应力集中等因素的影响。
15－10答：
可采取的措施有：增大过渡圆角半径；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；用开卸载槽等方法降低过盈配合处的应力集中程度；改进轴的结构形状等。
15－11答：
轴在引起共振时的转速称为临界转速，轴的横向振动临界转速大小与轴的刚度k 和轴的质量m 有关。
15－12答：
工作转速低于一阶临界转速的轴称为刚性轴，超过一阶临界转速的轴称为挠性轴。
设计高速运转的轴时，应使其工作转速避开各阶临界转速。
15—13 解：
1．按扭转强度条件计算
轴的材料为40Cr ，查表15-3，112~970=A 。
由公式（15-2），轴的直径
mm 5.59~5.5180
12
)112~97(3
3
==≥n
P
A d 2．按扭转刚度条件计算
钢材的MPa 101.84
⨯=G ，圆轴的324
d I p π=
，轴上的扭矩n
P
T 9550
=，由公式（15-15），轴的扭转角 4
7
4
43
44441003.180101.810
123295501073.53295501073.51073.5d d d Gn P
GI T
P ⨯=
⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯
⨯=⨯⨯
⨯=⨯=ππϕ
将ϕ值代入公式（15-17），可解得轴的直径
mm 4.675
.01003.1]
[1003.17
4
7
4
=⨯=⨯≥
ϕd
从计算结果可知，按扭转刚度条件计算出的轴径较大。
15—14 解：
查表15-4，实心轴的扭转模量16
31d W T π=
，空心轴的扭转模量])(
1[16
4
130
2d d d W T -=
π。
两轴扭转强度相等的条件为21T T W W =，即
])(
1[16
16
4
130
3
d d d d -=
ππ。
从上式中可解出内径1d 。
mm 6.63)85
75(
185)(13
4
304
1=-⨯
=-=d d
d d
%
5.43%10075)
6.6385(75%100)
(2
2222
212
02=⨯--=
⨯--d d d d
空心轴比实心轴减轻重量43.5%。
15—15 解：
1．计算小锥齿轮轴的支反力
0601201=+t NHA F F ； 01801201=-t NHB F F ； 2/111m a a d F M =
06012011=-+a r NVA M F F ； 018012011=+-a r NVB M F F
解得：N 2500-=NHA F ，N 7500=NHB F ，N 507-=NVA F ，N 2197-=NVB F ，N.m 6.40N.mm 405601==a M 。
2．计算小锥齿轮轴的弯矩和扭矩
-300N.m N.mm 300000)2500(120120=-=-⨯==NHA HB F M
-60.8N.m N.mm 60840)570(120120=-=-⨯==NVA VB F M
306.1N.m N.mm 30610760840300000222
2==+=+=VB HB B M M M
300N.m N.mm 3000002
120
5000211
==⨯==m t d F T
题解15—15图
15—16 解：
1．计算中间轴的支反力。