机械设计习题答案1

机械设计总论习题答案

二、填空：

（1），，。

（2）应力集中、绝对尺寸、表面状态。

（3）粘着磨损、磨料磨损、接触疲劳磨损和腐蚀磨损。

（4）磨合、稳定、剧烈，缩短磨合期、延长稳定磨损期、推迟剧烈磨损的到来。

（5）整体断裂；表面破坏；变形量过大及破坏正常工作条件引起的失效。

（6）调查决策、研究设计、试制及投产销售。

（7）标准化、系列化、通用化。

（8）根据额定功率计算出作用于零件上的载荷F；计算载荷Fc；Fc=KF。

（9）判断危险截面处的最大应力是否小于或等于许用应力及判断危险截面处的实际安全系数是否大于或等于许用安全系数；；。

（10）低周循环；高周循环。

（11）有限寿命；无限寿命。

（12）非稳定变应力中作用时间最长和（或）起主要作用的。

（13）干摩擦、边界摩擦、混合摩擦、液体摩擦。

（14）流体静力润滑、流体动力润滑及弹性流体动力润滑。

（15）温度；压力。

三、选择填空：

（1）C （2）B （3）C （4）丙（5）B

（6）A （7）B （8）B、C （9）D （10）A

（11）C （12）B

四、计算题：

1、解：（1）

作该零件的极限应力图。

常数时，应力作用点在线上，与极限应力图交于线上，所以该零件首先发生塑性变形。

（2）常数时，工作应力点在范围内，即：点

，所以时首先发生疲劳破坏。

2、解：（1）

零件的极限应力线图如图示。工作应力点为，其相应的极限应力点为。

（2）该零件将可能发生疲劳破坏。

（3）

该零件不安全。

3、解：可能发生疲劳失效。

时，应按疲劳进行强度计算；

4、解：（1）

（2）零件的极限应力线为。

（3）

5、解：（1），

作材料的简化极限应力图。

（2），，

由和

得：，

图中：

螺纹联接习题答案

二、填空

（1）大，中。螺旋升角小于螺旋副的当量摩擦角，

。

（2）摩擦防松，机械防松，铆冲防松。双螺母，开口销，铆死、冲点。

（3）联接，传动。

（4）三角， 60， 1，螺纹公称直径，杆长。

（5）导程S和牙形角。

（6）螺栓、被联接件。

（7），；，（需注明式中各符号的意义）

（8）残余预紧力与工作拉力。

（9）增大和提高。

（10）降低；增加。

（11）双头螺栓，定力矩。

（12）被联接件接触面间的摩擦力，预紧力，被联接件间相对滑移。螺栓抗剪切，剪切和挤压，剪断和压溃。

三、选择填空：

（1）B （2）C B C B （3）D （4）B （5）B

（6）A （7）A D （8）A （9）B （10）A

（11）C （12）A （13）B

四、判断题：

（1）√（2）×（3）√（4）×（5）√

（6）√（7）√（8）√（9）√（10）×

五、计算题

1. 解：在横向力作用下，悬臂梁不滑移的条件为

则悬臂梁在y向摩擦力

2.解：假定夹紧机构在螺栓联接并预紧的情况下近似为一刚性体，如图，在载荷及螺栓预紧

力作用下，产生正压力，，由于，产生的摩擦力较小，则近似有，

又由在向的受力关系有

根据力矩平衡有

以夹紧机构的左半部分为研究对象，又由于螺栓预紧力较大，则可以认为

考虑左半部分在向的受力关系有

由（1）、（2）、（3）、（4）、（5）得

则螺栓所受总拉力

螺栓危险截面的直径（螺纹小径）为

按照粗牙普通螺纹标准（），选取螺纹公称直径（螺纹小径

）。

3. 解：

方案（a）：

设通过螺栓组对称中心并与接合面相垂直的轴线为回转轴线（螺栓2的轴线）。在工作载荷

的作用下，螺栓组联接承受横向工作剪力以及由产生的转矩的作用。

在转矩的作用下，薄板在各螺栓所受的工作剪力

在工作剪力作用下，薄板在各螺栓所受的工作剪力

（方向与相反）

因此（与同向）

（与反向）

（与反向）

则螺栓所受最大工作剪力

方案：

设通过螺栓组对称中心并与接合面相垂直的轴线为回转轴线。

在工作载荷的作用下，螺栓组联接承受横向工作剪力以及由产生的转矩的作用。在转矩的作用下，薄板在各螺栓所受的工作剪力

在工作剪力作用下，薄板在各螺栓所受的工作剪力

（方向与相反）

由图显然与的合力最大

因此

则螺栓所受最大工作剪力。

由上面分析计算可以看出：方案螺栓最大工作剪力较小，而且各螺栓受力相对（a）方案较均匀，方案较好。

4. 解：4.解：（1）螺栓所受的工作载荷如图，在油压的作用下，螺栓组联接承受轴向

拉力的作用：

轴向拉力

在轴向拉力的作用下，各螺栓所受轴向工作载荷为

（2）螺栓的预紧力

由及题意

对于碳素钢螺栓，要求预紧力：

考虑预紧力的情况下，取螺纹联接安全系数。

由，可得

因此，才能满足此联接要求。

5. 解：（1）设螺栓弧线距离为，则螺栓数

则

（2）螺栓的受力分析

在压强的作用下，螺栓联接承受轴向力