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)
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)
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(最新_参考答案)
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 M P a 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N σσN M P a 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+=∴-121M P a33.2832.0117021210=+⨯=+=∴-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西北大学机械原理
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)课后答案西北工业大学
得蜗轮的基本许用接触应力
。蜗杆传动的工作寿命 Lh=16800h,蜗轮轮齿的应力循环次数
寿命系数为 蜗轮齿面的许用接触应力为
4、计算中心距
取中心距 a=200mm,因 i=23,故从教材表 11-2 中取模数 m=8mm,蜗杆分度圆直径 d1=80mm，这时 d1/a=0.4,与假设 值相符，因此以上计算结果可用。 （2）蜗杆与蜗轮的主要参数和几何尺寸：
比较
和
由公式
得
（5）由接触强度 确定的最大转矩。由公式
得 (6)齿轮行动的功率。由弯曲强度和接触强度计算的转矩可知，此齿轮传动所能 传递的最大转矩为 T1=1827280N.mm
10-8 解(1)选择齿轮的材料和精度等级。根据教材表 10-1 选大小齿轮材料均为 20CrMnTi,渗碳淬火。小齿轮齿面硬度取 62HRC,大齿轮齿面硬度取 58HRC，世部 达 300HBS. 选精度等级为 6 级。 （2）按齿根弯曲疲劳强度设计。 1、小齿轮传递的转矩：
8、由接触强度计算小齿轮的分度圆直径
9、验算载荷系数： 齿轮的使用系数：载荷 状况以轻微冲击为依据查教材表 10-2 得 KA=1.25 齿轮的圆周速度
由教材图 10-8 查得：Kv=1.12 对于软齿面齿轮，假设
,由教材表 10-3 查得
齿宽 齿宽与齿高比
由教材表 10-4 查得 系数：
10、校正直径：
取安全系数 SF=1.5 由教材图 10-20（d）得
按对称循环变应力确定许用弯曲为
9、由弯曲强度计算齿轮的模数。因 数代入设计公式中得
取标准值
.
10、验算载荷系数：
小齿轮的分度圆直径
齿轮的圆周速度
由教材图 10-8 查得:
机械设计(第八版)课后答案 濮良贵 纪名刚
得蜗轮的基本许用接触应力
.
蜗杆传动的工作寿命 Lh=12000h,蜗轮轮的应力循环次数为
寿命系数为 蜗轮齿面的许用接触应力为
3、计算中心距
,取中心距 a=125mm,因 i12=20,故从教材表 11-2 中取模数 m=5mm,蜗
杆分度圆直径 d1=50mm,这时 d1/a=0.4,由教材图 11-8 查得接触系数
蜗轮齿根圆 直径 蜗轮咽喉母圆半径 (3)校核齿根弯曲疲劳强度：
1、确定各计算系数。法量齿数
根据 x2=-0.375 和
，则教材图 11-19 查得齿形系数
。螺旋角影响系数
2、确定许用弯曲应力。由教材表 11-8 查得蜗轮的基本许用弯曲应力为
.
寿命系数
许用弯曲应力
3、校核计算 满足强度条件。 （4）热平衡计算。取润滑油的最高工作温度
提高轮齿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;增大轴和支承的则度，可减小齿面局部受载；采取合适的热处 理方法使轮世部具有足够的韧性；在齿根部进行喷丸、滚压等表面强度，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、发装精度以减小动载荷 ；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。 10-6 解（1）选用齿轮的材料和精度等级，由教材表 10-1 可知，大小齿轮材料均为 45 号钢调质，小齿轮齿面硬度为 250HBS,大齿轮齿面硬度为 220HBS. 选精度等级为 7 级。 （2）按齿面接触疲劳强度设计。 1、小齿轮传递的转矩
11-2
解：采用渐开线蜗杆（ZI），考虑到是低速中载的蜗杆，蜗杆用 45 呈钢，蜗杆螺旋齿面要不熟淬火，硬度为 45-55HRC， 蜗轮用铸锡磷青铜 ZCuSn10P1,金属模铸造。 （1）按齿面接触疲劳强度设计：
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 。
西工大版机械设计答案(第八版)
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(C12σσσΦσ-=- 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 =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=qσσσσββεK ()()()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 。
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3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限第三章机械零件的强度习题答案(7^ =180MPa ，取循环基数N 0 =5 106, m=9，试求循环次数 N3-2已知材料的力学性能为 7 =260MPa ,也=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)■■①(T2 7. 2X70 .⑦1283.33M P a1 ①。
1 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 cB=420MPa , 精车，弯曲，场=1，试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。
聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
分别为7 000、 25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
9 9(TJN2 ［解］心1 5 103 =373.6MPa 7 10 5 106 i 4=324.3MPa.2.5 104 719」普°=180><95 1061.691 D 54r 3 ［解］因 二 =1.2 ,=0.067，查附表3-2，插值得：•" 1.88，查附图3-1得q^ 0.78，将d 45d45所查值代入公式，即k 十 1 q 八。
-1 =1 0.781.88-1 =1.69查附图3-2，得0.75 ;按精车加工工艺，查附图3-4，得％ = 0.91，已知B =1，贝U 1 —竺丄J 匚2.35肪 0.75 0.91 1170(T2.35 30 0.2 20= 2.28(2) On =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u _ O1 • K a —①a 怖 _ 1702.35 -0.2。
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)课后答案 高等教育出版社 第六章习题
习题
解: 1. 选择键联接的类型和尺寸
联轴器，选用单圆头普通平键(C型), 20x12x110 齿轮处，选用圆头普通平键(A型)，25x14x80 —一定要分别说明选择的键型，当然选择其他型式键也可
2. 校核键联接的强度
联轴器处, 轮毂的材料是铸铁,由表6-2,查得 [σp]=50~60MPa, 取 [σp]＝55MPa, 键的工作长度l＝L-b/2＝ 110-10=100 mm,键与轮毂键槽的接触高度k＝0.5h =0.5x12=6mm。 —一定要计算键工作长度和接触高度，齿轮处同理 齿轮处, 都是钢，由表6-2,查得[σp]=100~120MPa, 取 [σp]＝110MPa, 键的工作长度l＝L-b＝ 80-25=55 mm,键与轮毂键槽的接触高度k＝0.5h =0.5x14=7mm。
作业:
P112-113 思考题: 习题：6-3、6-4
习题 6-3 在一直径(d＝80mm的轴端，安装一钢制直齿圆柱齿轮(图6-26)，轮毂宽 度L’＝1.5d，工作时有轻微冲击。试确定平键联接的尺寸，并计算其允 许传递的最大转矩。
解: 1. 选择键联接的类型和尺寸
由于齿轮在轴端，故选用单圆头普通平键(C型)—要点1，选择 A型、B型键也可 根据d=80mm从表6-1中查得键的截面尺寸为22x14。—要点2 由轮毂宽度并参考键的长度系列，取键长L= 110mm(比轮毂 宽度小些)。 —要点3，要根据轮毂宽度选择键长
2. 校核键联接的强度
键、轴和轮毂的材料都是钢，由表6-2,查得许用挤压应力 [σp]=100~120MPa，取其平均值，[σp]＝110MPa。 —此处一定要注 明选择的材料 键的工作长度l＝L-b/2＝110-11=99 mm,键与轮毂键算工作长度和接触高度！！ 由式(6—1)可得
机械设计第八版课后习题答案
3-23-33-43-55-45-3 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。
5-5采用铰制孔用螺栓联接为宜，因为托架所承受的载荷有较大变动，普通螺栓联接靠接合面产生的摩擦力矩来抵抗转矩。
由公式和可求得螺栓的最小直径，铰制孔用螺栓时，由公式及挤压强度和剪切强度公式可以计算出此时的最小直径，两个直径进行比较可得出铰制孔用螺栓的直径小。
5-75-95-105-11解： (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1.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=3.5-5.0;对于传导螺旋，S=2.5-4.0;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=40.5mm,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=0.09(查《机械设计手册》)。
因梯形螺纹牙型角,所以因,可以满足自锁要求。
注意：若自锁性不足，可增大螺杆直径或减沾上螺距进行调整。
（7）计算螺母高度H.因选所以H=,取为102mm.螺纹圈数计算：z=H/P=14.5螺纹圈数最好不要超过10圈，因此宜作调整。
机械设计(第八版)课后答案高等教育出版社第六章习题
这时，韩生也突然摇了摇肩膀，离开了众神的控制，让人远离。上帝挠头，看着长老，看着远离他的汉生。他说，“我很粗鲁，我很害怕！” “这样.我会陪你到西藏经典三楼，帮你挑神宫！”以前没有外表，仍然很热情。似乎就是这样，它根本就没有。只是吓坏了在金刚禅的帮助 下，真理大师与困境分离了。此时，汉生敢于把长老读给上帝并像以前一样嗤之以鼻。看着上帝对长辈的眼睛，看到他的眼睛是敏捷的，似乎很高兴，和以前完全一样，没有什么区别。韩生深深地看着长老，看着长老们说：“我希望长老能帮助我，选择合适的魔法！”走出门口，带着众 神前往长老，去了西藏经典三楼。在藏经馆三楼，只有六个书架，书籍稀疏，没有完全填满。只是说这些书，但有不止一个人，来回扫地“沉湛的弟弟，沉澈的弟弟，我带老师来西藏选择了神奇的力量。”“这是他的简历，你检查一下！”来到西藏经典法院三楼与长老。在那之后，汉生 没有说什么，上帝读了材料并交给他们。沉湛和沉澈对上帝很熟悉，并且由于昨天的大动作，两人也听说深证的长老将一项伟大的成就转移到汉生，并要求他选择优点。因此，经过确认，两人没有拖延，并办理了汉生的手续。与此同时，他们说：“你是外国人的门徒。” “根据这个规 则，金刚门的四大权力，门徒以外只能选择一种金刚武术和金刚武术。”我希望你能尽快选择和接受上帝的继承！“虽然我不知道上帝的意志的含义，但我的意思是，汉生听到了。这句话仍然点头。我要问金钟保护者在哪里，然后确保做出了选择，但上帝笑着读了一遍，提醒道：“不要 急！不着急！“”第一次选择魔法，你必须选择。
机械设计(第八版)课后答案高等教育出版社第五章习题ppt(1)
解: 1. 联接受力分析 受力平移
T
T
1
竖向载荷 FΣ= 60kN
转矩 T = FΣL = 60× 250 = 15000N ?m 2. 螺栓受力
1
F F1
F2
F1
F F2
在F作用下,每个螺栓受到的横向力
F1 = FΣ/ 6 = 10kN
T下,每个螺栓受到切向力
a情况 b情况
F2 = T /6× 125 = 20kN
解: 1. 联接受力分析 受力平移
竖向载荷 FΣ= 20kN
转矩 T = FΣL = 20× 300 = 6000N ?m
2. 螺栓受力 在F作用下 ,每个螺栓受到的横向力
F2
1 F1
T2
F1 F2
F2 3 F1
F4
F2 F1
F1 = FΣ/8 = 2.5kN
T下,每个螺栓受到切向力
2
2
如图所示，受力最大的为 2、4螺栓，其值为：
=
1.2× 9 0.15× 1
=
72kN
F2
1 F1
T2
F1 F2
3
F4
F2 F1 F2 F1
d1 ≥
4× 1.3F0
π [σ] =
4× 1.3F0S
πσ S
查表5-10(控制预紧力 ) S = 1.5 d1 ≥23.6mm
不控制预紧力 S = 12.5 d1 ≥68.2mm
4. 螺栓比较 取控制预紧力的普通螺栓联接， M30 (GB196-81)
F=
2
F1 + F2
2
+
2F1F2
cos45°
= 9kN
3. 设计螺栓
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63-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限=180MPa ，取循环基数 N o =5 10 , 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。
3-2已知材料的力学性能为 $ =260MPa ,乙=170MPa ,①。
二0.2，试绘制此材料的简化的等寿命寿 命曲线。
［解］A '(0,170)C(260,0)00(T得D '(283.3%, 283.3%)，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cf JN 11805 106 ■.7 103= 373.6MPa(T JN 2=18095 1062.5 104 = 324.3MPa= 227.0MPa2 a 」 1 •①a2 170 1 0.2= 283.33MPa心 3= 1805 106 56.2 103-4 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B=420MPa精车，弯曲，卩q =1，试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。
D 54r3［解］因1.2 ,0.067，查附表3-2，插值得 ―二1.88，查附图3-1得q 八0.78 ,d45d 45将所查值代入公式，即k 宀 1 。
一 1 =1 0.78 1.88-1 ［=1.69查附图3-2，得乞二0.75 ;按精车加工工艺，查附图3-4，得 氏二0.91，已知 爲=1，贝卩-2.35 二 A0，17% 35 )C(260,0 )D (141.67,141・6% 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K 血也 34)0' (141.67,60.29)\\\----------------------------------------------------- •—0 C n (260,0)(7.3-5如题3-4中危险截面上的平均应力om - 20MPa ，应力幅 ca = 20MPa ,试分别按 ①r = C ② C m =C ，求出该截面的计算安全系数S ca 。
(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(2)= 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K 厂卜+丄”陛亠1袒“比 揺 W.75 0.91 丿 1170 2.35 30 0.2 20= 2.28由题3-4可知cr 1。
_ 01 +(a—①Je m 170+(2.35-0.2 沖20 —“S ca 1.81 K e c om 2.35 30 20.word 格式,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？F = P 二 D" z 屁二比 +F0产 \ 3和G 必 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F X 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？d e. 1 * W * --------------- --------- ----------- 1n 口 ■ ■ ■— ------------------------I 1 逹—贷j A 命图5-49底板蝶栓组联接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。
CC采用橡垫片密封，取螺栓的相对刚度b0.9 螺栓的总拉力：F 2 = F° bF = 24000 NC B +C MC B * C M残余预紧力为：F , =F 2 -F -14000 N5-10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 D1=350mm,D2=250mm.上、 下 凸 缘 厚解： 」—It 1 IK Kp=0~iMPa 缸盖与缸体均为钢制，直径 均 为 25mm. 试 设 计F a3|解CO确罡螺栓藪z和直径d. +査敦側5-5H煤性间距“ YM,取tXG乩取沪IN则蛭性间距,10 = = 92ptm•」Z烁柱宜径d^ i 0/6^92/6= 16. 33皿取d=l 鈕m *⑵选擇螺栓愷號寻級*选捋蛭桂性能等级为乩E級"蛮抽材養捉'= SOOA^fia, fl\ = MCA/ffl *（3）讨舁甥柱上的载荷"作用枉謎缸上的最九压力兀和单个螺枠上的工作甑荷F分別为*•取戏金預第力FW1.6F.由載材益式2 <6-15>T螺程旳息载荷+F^=Fl+-F-2, 5F=S. 5*SL3&-15^4ON^無）许用糧丈I*按不1宇制预篁力憔定安全乘藪.査教材5-10.取沪也许用拉逼力+［;?■}= A・他触FsCs）验卑螺栓的暹度.査丰册.舞桂的大径d=l^^dl = 13. ESS™一取螺栓电称怅度1=TCI叭，满足强度条件a螂程前标记为朋门5782-561116^70.螺牡懲里z=12.，此联接。
10-1试分析图10-47所示的齿轮传动各齿轮所受的力（用受力图表示各力的作用位置及方向）［解］受力图如下图:= 736312^由数材赴式［5-13.螳栓的计算应力o■“= 132 7A/P G Y[B]■（b）10-2如图，ABC的材料为中碳钢调制，其硬度：齿轮A为240HBS B：260HBS C:220HBS试确定齿轮B的许用接触应力l-H和许用弯曲应力L假定：1）齿轮B为"惰轮”（中间轮）齿轮A为主动轮，齿轮C 为从动轮，设K FN =K HN-1；2）齿轮B为在主动轮，齿轮A和齿轮C均为从动，设K FN二K HN =140-10-3对于做双向传动的齿轮来说，她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么考虑10-4齿轮的精度等级与齿轮的选材及热处理方法有什么关系10-5要提高齿轮的抗弯疲劳强度和齿面抗点蚀能力有那些关系措施10-2解tl）庆轮A为】动轮•庆轮R列**惰枪”・也就足说齿轮R6SW动維乂宦从动轮。
卅齿轮B与主动轮A唯合吋，丄柞齿面是王M，SJ1齿轮月与从动轮C囁合时，工作齿面是另一fib对于一午轮歯来讲.是就齿面工作双齿面受載* 弯曲应力是对称16」也接触力足脉胡船」亿取査教村图10-21 （d）再接徹喪弄強度极限应力巧皿=610^晝教材图10-20 （c）需Qe=45阳处" 刚其驾曲披劳极限应力及许用应力分别为・b畑■ 0 l^n> 315MRs［叶］二'“呼m = 6｝QMPa亠［町卜仝归=210虫內（2）齿鸵B为主功轮.AflC周为从动轮吋，齿轮B推动齿轮AJflJC的工作齿茴対同一齿廓暫，故西超应右琵翟議圧力均卡曲动循环■仍取•" I 5b Sff » L糕融畏芳径度极限仍为◎沁二召I0M用•題曲疲劳极限.应力巧血=J =450A/Fi7 -则其杵用应力井别为・【％］='吧叫=^\QMFa% ”［叶卜兰葺冬 =3Q0M抡10-3拧：齿nr搽触吨力垃脉型狷环.腔根穹血炖力圧对称狷环」力件弯帼强唯计算吋.应将图屮査出的极限应力值乘以6 310-4 *i…婭折轮材料主炭选川锻钢｛礁钢或全佥側｝,对于精度要求较低的儿轮，将齿轮毛坯经正火或调质处理品切齿即为威.这时祷度可达找级，精切合金钢主要見濯碳后淬火.滚齿筲精加T,其粕腹诃达厂6^t（或£级，肘丁尺寸较大的折轮.可适用铸弼或球黑铸铁，止火后切齿也可迂舛级粘.度’10-5提高轮齿抗弯疲劳强度的措施有：增大齿根过渡圆角半廉.消隐加工刀報*可降低齿根应力集中;增大轴和支承的则度*可减小齿面局部曼裁，采取合适的热处理方法便轮世部具冇足姊的韧性弋在齿根部进厅喷丸、滾氏等左而强度’降低齿轮•衣I皿楸糙度，齿轮采用止变位答■摄高齿面抗点蚀能力的描施有：提高齿面硬度：降低农面粗糙度：增大润滑油粘度；提高加匚发装赭度以减小动朝荷:在许町范憎内采用较人变位系数疋传动•可增k肉伦传功的综介曲率半禅:10-7某齿轮减速器的斜齿轮圆柱齿轮传动，已知n^750r min ,两齿轮的齿数为z-i =24,Z2 =108, 9 22',m n = 6mm, b = 160mm , 8 级精度，小齿轮材料为38SiMnMo （调质），大齿轮材料为45钢（调质），寿命20年（设每年300工作日），每日两班制，小齿轮相对其轴的支承为对称布置，试计算该齿轮传动所能传递的功率。
［解］(1)齿轮材料硬度查表10-1，根据小齿轮材料为 38SiMnMo (调质)，小齿轮硬度217~269HBS 大齿轮材料为45 钢(调质)，大齿轮硬度 217~255 HBS (2)按齿面接触疲劳硬度计算① 计算小齿轮的分度圆直径d r145.95mmcos B cos9 £2'② 计算齿宽系数汁恚5"0961③由表10-6查得材料的弹性影响系数Z E =189.8MPa",由图10-30选取区域系数 Z H 二2.47④由图10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限⑧计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数S 二1%H 1 二 KHN1%Hlim1 二1.04 730= 759.2MPa 1 S 1%H L =K H N2 咎1im2 =山型° =605MPaS 1⑨由图 10-26 查得 “ =0.75, e-2 = 0.88,则 &.二旳■ &.2 =1.63 ⑩计算齿轮的圆周速度~d 1 n 1 3.14 145.95 750v —60 1000计算尺宽与齿高之比2K u 10Z E丿Zg n劳强度极限 % i im2 - 550MPa 。
⑤齿数比 uZ 2 辱4.5z-i24⑥计算应力循环次数N 1 =60n^L h =60 750 1 300 20 2 =5.4 108N 28N 15.4 10 …A 11.2 10 4.5⑦由图 10-19 取接触疲劳寿命系数 K HN1 = 1.04, K HN 2 = 1.1眄im1 =730MPa ；大齿轮的接触疲= 5.729m s60 1000 b.word 格式,24108 口玳=^1^ = 145-95 cos9 22\6mmh =2.25m nt = 2.25 6 =13.5mm b 160 11.85h 13.5「'计算载荷系数根据 V 5.729 m s , 8级精度，查图10-8得动载荷系数 K^1.22 由表 10-3，查得 K H ：.二 K 「. =1.4 按轻微冲击，由表10-2查得使用系数K A =1.25 由表10-4查得 二1.380｛按①d =1查得｝K由 一 =11.85 , K H B 二 1.380，查图 10-13 得 K F ^ 1.33 故载荷系数K 二 K A K V K H 一 K H ，1.25 1.22 1.4 1.380 =2.946宀；由接触强度确定的最大转矩2K u+1 J Z H Z E 丿21.096".63如45.953 4.5〔 605 f2 汉 2.9464.5 + 1 <2.47^189.8；= 1284464.096N(3 )按弯曲强度计算T ①d £©2 m n Q 丨2"卩 Y Fa Y sa① 计算载荷系数 K = K A K.K F ..K^ =1.25 1.22 1.4 1.33 = 2.840② 计算纵向重合度 印=0.318①tan 卩=0.318 x 1.096 x 24 汉 tan9 22’= 1.380 ③ 由图10-28查得螺旋角影响系数0= 0.9226cos9 22’ =24.99cos 3Bcos9 22’= 112.3.word 格式,P=*1J ~^00.87kW69.55 10壬匚73.232.62 1.59=66.052.17 1.80⑩由弯曲强度确定的最大转矩(4 )齿轮传动的功率取由接触强度和弯曲强度确定的最大转矩中的最小值 即「=1284464.096“10 A解（1）选择齿轮的材料和精度等级.根弼教材盛10-1选人小齿轮材料均为 ZOCrllnTI.潘碳淬火再小歯轮齿[fij 哽度取6211RC f 大齿轮齿面硬度取5HIRG 世部 达 300HBS, 选蒂度等级为6级.⑤查取齿形系数Y Fa 及应力校正系数 Y sa由表 10-5 查得 Y Fa1 =2.62Y Fa2 =2.17⑥由图 ⑦由图 Y sa1 二 1.59 Y sa2 =1.8010-20C 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限=430MPa 。