西工大版机械设计答案(第八版)
机械原理第八版课后练习答案(西工大版)(孙恒等)
解:1)以选定的比例尺μ机械运动简图(图 b) 2)求 vc 定出瞬心 p12 的位置(图 b) 因 p13为构件 3 的绝对瞬心,则有 ω3=vB/lBp13=ω2lAB/μl.Bp13=10×0.06/0.003×78=2.56(rad/s) vc=μcp13ω3=0.003×52×2.56=0.4(m/s)
解:
f 33241 0不合理
∵ f 0,可改为
2-12 图示机构为一凸轮齿轮连杆组合机构,试绘制其机构示意简图并计算自由度。
解:
f 38210211
2-16 试计算图示凸轮-连杆组合机构的自由度 (a)
解: (b)
f 342511
A 为复合铰链
解:(1) 图示机构在 D 处的结构与图 2-1 所示者一致,经分析知该机构共有 7 个活动构件, 8 个低副(注意移动副 F 与 F’,E 与 E’均只算作一个移动副),2 个高副;因有两个滚子 2、4, 所以有两个局部自由度,没有虚约束,故机构的自由度为 F=3n- (2pl+ph- p’)- F’=3ⅹ7- (2ⅹ8+2-0)- 2=1 (2)如将 D 处结构改为如图 b 所示形式,即仅由两个移动副组成。注意,此时在该处 将带来一个虚约束。因为构件 3、6 和构件 5、6 均组成移动副,均要限制构件 6 在图纸平面 内转动,这两者是重复的,故其中有一个为虚约束。经分析知这时机构的活动构件数为 6, 低副数为 7,高副数和局部自由度数均为 2,虚约束数为 1,故机构的自由度为 F=3n- (2pl+ph- p’)- F’ =3×6- (2ⅹ7+2-1)- 2=1 上述两种结构的机构虽然自由度均为一,但在性能上却各有千秋:前者的结构较复杂,但没 有虚约束,在运动中不易产生卡涩现象;后者则相反,由于有一个虚约束,假如不能保证在 运动过程中构件 3、5 始终垂直,在运动中就会出现卡涩甚至卡死现象,故其对制造精度要求 较高。 (c)
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-=-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 。
机械设计作业集解题指南(8-11章)(西北工业大第八版)
第八章带转动8—1 (2);8—2 (3);(3);;带的紧边开始绕上小带轮;8—3拉应力,离心拉应力,弯曲应力;σ1+σb1c8—4 (2);8—5 预紧力F0 、包角α和摩擦系数f ;8-6(略)8-7 答:P0 随小带轮转速增大而增大,当转速超过一定值后,P0 随小带轮转速的进一步增大而下降。
这是因为P=F e v,在带传动能力允许的范围内,随着小带轮转速的增大(带速v 增大)带传递的功率增大。
然而当转速超过一定值后,由于离心力的影响,使得带所能传递的有效拉力F e 下降,因此,小带轮转速进一步增大时,带的传动能力P0 下降。
8-8(略)8-9 答:V 带绕在带轮上,顶胶变窄,底胶变宽,宽度不改变处称为带的节宽b P。
把V 带套在规定尺寸的测量带轮上,在规定的张紧力下,沿V 带的节宽巡行一周的长度即为V 带的基准长度L d。
V 带轮的基准直径是指带轮槽宽尺寸等于带的节宽尺寸处的带轮直径。
8-10 答:若大带轮上的负载为恒功率负载,则转速高时带轮上的有效拉力小,转速低时有效拉力大。
因此,应当按转速为500r/min 来设计带传动。
若大带轮上的负载为恒转矩负载,则转速高时输出功率大,转速低时输出功率小。
因此,应当按转速为1000r/min 来设计带传动。
8-11 答:因为单根普通V 带的基本额定功率P0 是在i=1(主、从动带轮都是小带轮)的条件下实验得到的。
当i>1 时,大带轮上带的弯曲应力小,对带的损伤减少,在相同的使用寿命情况下,允许带传递更大一些的功率,因此引入额定功率增量△P0。
8—12 答:摩擦系数f 增大,则带的传动能力增大,反之则减小。
这样做不合理,因为若带轮工作面加工得粗糙,则带的磨损加剧,带的寿命缩短。
8—13 答:在带传动中,带的弹性滑动是因为带的弹性变形以及传递动力时松、紧边的拉力差造成的,是带在轮上的局部滑动,弹性滑动是带传动所固有的,是不可避免的。
弹性滑动使带传动的传动比增大。
机械原理西工大版(第八版)课后习题答案
机械原理西⼯⼤版(第⼋版)课后习题答案机械原理西⼯⼤版(第⼋版)课后习题答案第2章2-1 何谓构件?何谓运动副及运动副元素?运动副是如何进⾏分类的?答:参考教材5~7页。
2-2 机构运动简图有何⽤处?它能表⽰出原机构哪些⽅⾯的特征?答:机构运动简图可以表⽰机构的组成和运动传递情况,可进⾏运动分析,⽽且也可⽤来进⾏动⼒分析。
2-3 机构具有确定运动的条件是什么?当机构的原动件数少于或多于机构的⾃由度时,机构的运动将发⽣什么情况?答:参考教材12~13页。
2-4 何谓最⼩阻⼒定律?试举出在机械⼯程中应⽤最⼩阻⼒定律的1、2个实例。
2-5 在计算平⾯机构的⾃由度时,应注意哪些事项?答:参考教材15~17页。
2-6 在图2-20所⽰的机构中,在铰链C、B、D处,被连接的两构件上连接点的轨迹都是重合的,那么能说该机构有三个虚约束吗?为什么?答:不能,因为在铰链C、B、D中任何⼀处,被连接的两构件上连接点的轨迹重合是由于其他两处的作⽤,所以只能算⼀处。
2-7 何谓机构的组成原理?何谓基本杆组?它具有什么特性?如何确定基本杆组的级别及机构的级别?答:参考教材18~19页。
2-8 为何要对平⾯⾼副机构进⾏“⾼副低代"?“⾼副低代”应满⾜的条件是什么?答:参考教材20~21页。
2-9 任选三个你⾝边已有的或能观察到的下列常⽤装置(或其他装置),试画出其机构运动简图,并计算其⾃由度。
1)折叠桌或折叠椅;2)酒瓶软⽊塞开盖器;3)⾐柜上2-11图⽰为⼀简易冲床的初拟设计⽅案。
设计者的思路是:动⼒由齿轮j输⼊,使轴A连续回转;⽽固装在轴^上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头4上下运动,以达到冲压的⽬的。
试绘出其机构运动简图(各尺⼨由图上量取),分析是否能实现设计意图,并提出修改⽅案。
1)取⽐例尺绘制机构运动简图2)分析是否能实现设计意图解:f=,可改为f=?-?-=不合理∵03324102-12图⽰机构为⼀凸轮齿轮连杆组合机构,试绘制其机构⽰意简图并计算⾃由度。
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)
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)
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 。
机械原理第八版课后练习答案(西工大版)(孙恒等)
解:1)以选定的比例尺μ机械运动简图(图 b) 2)求 vc 定出瞬心 p12 的位置(图 b) 因 p13为构件 3 的绝对瞬心,则有 ω3=vB/lBp13=ω2lAB/μl.Bp13=10×0.06/0.003×78=2.56(rad/s) vc=μcp13ω3=0.003×52×2.56=0.4(m/s)
2-15 试绘制图 n 所示仿人手型机械手的食指机构的机构运动简图(以手掌 8 作为相对 固定的机架),井计算自由度。 (1)取比倒尺肌作机构运动简图 (2)计算自由度
解:
f 37210 1
2-18 图示为一刹车机构。刹车时,操作杆 j 向右拉,通过构件 2、3、4、5、6 使两闸瓦刹住 车轮。试计算机构的自由度,并就刹车过程说明此机构自由度的变化情况。(注;车轮不属于 刹车机构中的构件。 (1)未刹车时,刹车机构的自由度 2)闸瓦 G、J 之一剃紧车轮时.刹车机构的自由度 3)闸瓦 G、J 同时刹紧车轮时,刹车机构的自由度
解:(1) n=11, p1=17, ph=0, p`=2p1`+ph-3n`=2, F`=0 F=3n-(2p1+ph-p`)-F`=3×11-(2×17+0-2)-0=1 (2) 去掉虚约束后 F=3n-(2pl+ph) =3×5-(2×7+0) =1 (d)A、B、C 处为复合铰链。自由度为:F=3n-(2p1+ph-p`)-F`=3×6-(2×7+3)-0=1
<机械原理>第八版
西工大教研室编
第2章
2-1 何谓构件?何谓运动副及运动副元素?运动副是如何进行分类的? 答:参考教材 5~7 页。 2-2 机构运动简图有何用处?它能表示出原机构哪些方面的特征? 答:机构运动简图可以表示机构的组成和运动传递情况,可进行运动分析,而且也可用来进 行动力分析。 2-3 机构具有确定运动的条件是什么?当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时,机构 的运动将发生什么情况? 答:参考教材 12~13 页。 2-4 何谓最小阻力定律?试举出在机械工程中应用最小阻力定律的 1、2 个实例。 2-5 在计算平面机构的自由度时,应注意哪些事项? 答:参考教材 15~17 页。 2-6 在图 2-20 所示的机构中,在铰链 C、B、D 处,被连接的两构件上连接点的轨迹都是重 合的,那么能说该机构有三个虚约束吗?为什么? 答:不能,因为在铰链 C、B、D 中任何一处,被连接的两构件上连接点的轨迹重合是由于其 他两处的作用,所以只能算一处。 2-7 何谓机构的组成原理?何谓基本杆组?它具有什么特性?如何确定基本杆组的级别及机构 的级别? 答:参考教材 18~19 页。 2-8 为何要对平面高副机构进行“高副低代"?“高副低代”应满足的条件是什么? 答:参考教材 20~21 页。 2-9 任选三个你身边已有的或能观察到的下列常用装置(或其他装置),试画出其机构运动简 图,并计算其自由度。1)折叠桌或折叠椅;2)酒瓶软木塞开盖器;3)衣柜上的弹簧合页;4) 可调臂台灯机构;5)剥线钳;6)磁带式录放音机功能键操纵机构;7)洗衣机定时器机构;8) 轿车挡风玻璃雨刷机构;9)公共汽车自动开闭门机构;10)挖掘机机械臂机构;…。 2-10 请说出你自己身上腿部的髋关节、膝关节和踝关节分别可视为何种运动副?试画出仿腿 部机构的机构运动简图,并计算其自由度。 2-11 图示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是:动力由齿轮 j 输入,使轴 A 连续 回转;而固装在轴^上的凸轮 2 与杠杆 3 组成的凸轮机构使冲头 4 上下运动,以达到冲压的目 的。试绘出其机构运动简图(各尺寸由图上量取),分析是否能实现设计意图,并提出修改方 案。 1)取比例尺绘制机构运动简图 2)分析是否能实现设计意图
机械设计第一章(西北工业大学出版社)(第八版)详解
为什么学?---机械工业在国民经济中的重要作用
各种机床
为什么学?---机械工业在国民经济中的重要作用
工业机器人 :焊接、搬运、装配、喷涂
为什么学?---机械工业在国民经济中的重要作用
为什么学?---机械工业在国民经济中的重要作用
空间机器人 :星球探测器、飞船
勇气号火星探测器
太空机器人Dextre (灵巧)
学什么?---本课程的主要内容
一、机器的功能组成 辅助系统(润滑、显示、照明等) 原动机部分 传动部分 执行部分
控制系统
机器的组成举例
机械电子工程学院
机器的组成举例
执行系统 动力系统
机械电子工程学院
机器的组成举例
操纵及控制系统
机械电子工程学院
传动系统
机械电子工程学院
学什么?---本课程的主要内容
机械设计
第一章 绪论
电子科技大学 凌丹
2018/10/31
1
1 3
Why----为什么学? What---学什么? How---怎么学?
2 3
什么是机械?
“机械”是机构(mechanism)和机器(machine)的总称
机构
是一种人为的实物 构件的组合; 各部分之间具有确 定的相对运动。
机械
机器
2018/10/31 47
运用先修知识
学习方法
抓住设计主线
理论联系实际
解决工程问题
机械电子工程学院
2018/10/31
48
“Enthusiasm is one of the most powerful engines of success. When you do a thing, do it with all your might(力量). Put your whole soul into it. Stamp it with your own personality. Be active, be energetic, be enthusiastic and faithful and you will accomplish your object. Nothing great was ever achieved without enthusiasm"
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 。
机械设计第五章答案西北工业大学第八版1
机械设计第五章课后习题5-1分析比较普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹的特点,各举一例说明它们的应用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?5-2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?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5-50是由两块边板和一块承重板焊成的龙门起重机导轨托架。
两块边板各用4个螺栓与立柱相联接,托架所承受的最大载荷为KN,载荷有较大的变动。
试问:此螺栓联接采用普通螺栓联接还是铰制孔用螺栓联接为宜?为什么?5-6已知托架的边板用6个螺栓与相邻的机架相联接。
托架受一与边板螺栓组的垂直对称轴线相平行、距离为mm、大小为60KN的载荷作用。
现有如图5-51所示的两种螺栓不知型式,设采用铰制孔用螺栓联接,试问哪一种不知型式所用的螺栓直径较小?为什么?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=0.3,螺栓预紧力控制在其屈服极限的70%。
螺栓用性能等级为4.8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。
机械原理第八版课后练习答案(西工大版)(孙恒等)
图示为一收放式折叠支架机构。该支架中的件 1 和 5 分别用木螺钉连接于固定 2-21 台板 1’和括动台板 5`上.两者在 D 处铰接,使活动台板能相对于固定台极转动。又通过 件 1,2,3,4 组成的铰链四杆机构及连杆 3 上 E 点处的销子与件 5 上的连杆曲线槽组成 的销槽连接使活动台板实现收放动作。在图示位置时,虽在活动台板上放有较重的重物.活 动台板也不会自动收起,必须沿箭头方向推动件 2,使铰链 B,D 重合时.活动台板才可 收起(如图中双点划线所示)。现已知机构尺寸 lAB=lAD=90 mm;lBC=lCD=25 mm,其余尺寸 见图。试绘制该机构的运动简图,并计算其自由度。
<机械原理>第八版
西工大教研室编
第2章
2-1 何谓构件?何谓运动副及运动副元素?运动副是如何进行分类的? 答:参考教材 5~7 页。 2-2 机构运动简图有何用处?它能表示出原机构哪些方面的特征? 答:机构运动简图可以表示机构的组成和运动传递情况,可进行运动分析,而且也可用来进 行动力分析。 2-3 机构具有确定运动的条件是什么?当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时,机构 的运动将发生什么情况? 答:参考教材 12~13 页。 2-4 何谓最小阻力定律?试举出在机械工程中应用最小阻力定律的 1、2 个实例。 2-5 在计算平面机构的自由度时,应注意哪些事项? 答:参考教材 15~17 页。 2-6 在图 2-20 所示的机构中,在铰链 C、B、D 处,被连接的两构件上连接点的轨迹都是重 合的,那么能说该机构有三个虚约束吗?为什么? 答:不能,因为在铰链 C、B、D 中任何一处,被连接的两构件上连接点的轨迹重合是由于其 他两处的作用,所以只能算一处。 2-7 何谓机构的组成原理?何谓基本杆组?它具有什么特性?如何确定基本杆组的级别及机构 的级别? 答:参考教材 18~19 页。 2-8 为何要对平面高副机构进行“高副低代"?“高副低代”应满足的条件是什么? 答:参考教材 20~21 页。 2-9 任选三个你身边已有的或能观察到的下列常用装置(或其他装置),试画出其机构运动简 图,并计算其自由度。1)折叠桌或折叠椅;2)酒瓶软木塞开盖器;3)衣柜上的弹簧合页;4) 可调臂台灯机构;5)剥线钳;6)磁带式录放音机功能键操纵机构;7)洗衣机定时器机构;8) 轿车挡风玻璃雨刷机构;9)公共汽车自动开闭门机构;10)挖掘机机械臂机构;…。 2-10 请说出你自己身上腿部的髋关节、膝关节和踝关节分别可视为何种运动副?试画出仿腿 部机构的机构运动简图,并计算其自由度。 2-11 图示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是:动力由齿轮 j 输入,使轴 A 连续 回转;而固装在轴^上的凸轮 2 与杠杆 3 组成的凸轮机构使冲头 4 上下运动,以达到冲压的目 的。试绘出其机构运动简图(各尺寸由图上量取),分析是否能实现设计意图,并提出修改方 案。 1)取比例尺绘制机构运动简图 2)分析是否能实现设计意图
机械原理第八版课后练习答案(西工大版)
<机械原理>第八版西工大教研室编第2章2-1 何谓构件?何谓运动副及运动副元素?运动副是如何进行分类的?答:参考教材5~7页。
2-2 机构运动简图有何用处?它能表示出原机构哪些方面的特征?答:机构运动简图可以表示机构的组成和运动传递情况,可进行运动分析,而且也可用来进行动力分析。
2-3 机构具有确定运动的条件是什么?当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时,机构的运动将发生什么情况?答:参考教材12~13页。
2-4 何谓最小阻力定律?试举出在机械工程中应用最小阻力定律的1、2个实例。
2-5 在计算平面机构的自由度时,应注意哪些事项?答:参考教材15~17页。
2-6 在图2-20所示的机构中,在铰链C、B、D处,被连接的两构件上连接点的轨迹都是重合的,那么能说该机构有三个虚约束吗?为什么?答:不能,因为在铰链C、B、D中任何一处,被连接的两构件上连接点的轨迹重合是由于其他两处的作用,所以只能算一处。
2-7 何谓机构的组成原理?何谓基本杆组?它具有什么特性?如何确定基本杆组的级别及机构的级别?答:参考教材18~19页。
2-8 为何要对平面高副机构进行“高副低代"?“高副低代”应满足的条件是什么?答:参考教材20~21页。
2-9 任选三个你身边已有的或能观察到的下列常用装置(或其他装置),试画出其机构运动简图,并计算其自由度。
1)折叠桌或折叠椅;2)酒瓶软木塞开盖器;3)衣柜上的弹簧合页;4)可调臂台灯机构;5)剥线钳;6)磁带式录放音机功能键操纵机构;7)洗衣机定时器机构;8)轿车挡风玻璃雨刷机构;9)公共汽车自动开闭门机构;10)挖掘机机械臂机构;…。
2-10 请说出你自己身上腿部的髋关节、膝关节和踝关节分别可视为何种运动副?试画出仿腿部机构的机构运动简图,并计算其自由度。
2-11图示为一简易冲床的初拟设计方案。
设计者的思路是:动力由齿轮j输入,使轴A连续回转;而固装在轴^上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头4上下运动,以达到冲压的目的。
机械原理第八版课后练习答案(西工大版)(孙恒等)
2-11 图示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是:动力由齿轮 j 输入,使轴 A 连续 回转;而固装在轴^上的凸轮 2 与杠杆 3 组成的凸轮机构使冲头 4 上下运动,以达到冲压的目 的。试绘出其机构运动简图(各尺寸由图上量取),分析是否能实现设计意图,并提出修改方 案。
(3)对。因为ω3≡ω2。
3-14 在图示的摇块机构中,已知 lAB=30mm,lAC=100mm,lBD=50 mωl=40rad/S 回转,试用图解法求机构在φ1=45º位置时,点 D 及 E 的速度和加速度, 以及构件 2 的角速度和角加速度。
解 (1)以μl作机构运动简图 (a)所示。
解:1)以选定的比例尺μ机械运动简图(图 b) 2)求 vc 定出瞬心 p12 的位置(图 b) 因 p13为构件 3 的绝对瞬心,则有 ω3=vB/lBp13=ω2lAB/μl.Bp13=10×0.06/0.003×78=2.56(rad/s) vc=μcp13ω3=0.003×52×2.56=0.4(m/s)
VC2=0
aC2=0
(2 分)
VC3B=0 ω3=0
a kC3C2=0
(3 分)
(b)
答:
(2 分)
(2 分)
VC2=VB+VC2B=VC3+Vc2C3 ω3=ω2=0
(2 分) (1 分)
aB+anC2B+atC2B=aC3+akC2C3+arC2C3 (3 分) (c)
答:
(2 分)
VB3=VB2+VB3B2 (2 分)
3)定出构件 3 的 BC 线上速度最小的 点 E 的 位置,因 BC 线上速度最小的点必与 p13 点的距离 (3 分) 最近,故丛 p13 引 BC 线的垂线交于点 E,由图可得
机械原理第八版课后练习答案(西工大版)(孙恒等)
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第2章
2-1 何谓构件?何谓运动副及运动副元素?运动副是如何进行分类的? 答:参考教材 5~7 页。 2-2 机构运动简图有何用处?它能表示出原机构哪些方面的特征? 答:机构运动简图可以表示机构的组成和运动传递情况,可进行运动分析,而且也可用来进 行动力分析。 2-3 机构具有确定运动的条件是什么?当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时,机构 的运动将发生什么情况? 答:参考教材 12~13 页。 2-4 何谓最小阻力定律?试举出在机械工程中应用最小阻力定律的 1、2 个实例。 2-5 在计算平面机构的自由度时,应注意哪些事项? 答:参考教材 15~17 页。 2-6 在图 2-20 所示的机构中,在铰链 C、B、D 处,被连接的两构件上连接点的轨迹都是重 合的,那么能说该机构有三个虚约束吗?为什么? 答:不能,因为在铰链 C、B、D 中任何一处,被连接的两构件上连接点的轨迹重合是由于其 他两处的作用,所以只能算一处。 2-7 何谓机构的组成原理?何谓基本杆组?它具有什么特性?如何确定基本杆组的级别及机构 的级别? 答:参考教材 18~19 页。 2-8 为何要对平面高副机构进行“高副低代"?“高副低代”应满足的条件是什么? 答:参考教材 20~21 页。 2-9 任选三个你身边已有的或能观察到的下列常用装置(或其他装置),试画出其机构运动简 图,并计算其自由度。1)折叠桌或折叠椅;2)酒瓶软木塞开盖器;3)衣柜上的弹簧合页;4) 可调臂台灯机构;5)剥线钳;6)磁带式录放音机功能键操纵机构;7)洗衣机定时器机构;8) 轿车挡风玻璃雨刷机构;9)公共汽车自动开闭门机构;10)挖掘机机械臂机构;…。 2-10 请说出你自己身上腿部的髋关节、膝关节和踝关节分别可视为何种运动副?试画出仿腿 部机构的机构运动简图,并计算其自由度。 2-11 图示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是:动力由齿轮 j 输入,使轴 A 连续 回转;而固装在轴^上的凸轮 2 与杠杆 3 组成的凸轮机构使冲头 4 上下运动,以达到冲压的目 的。试绘出其机构运动简图(各尺寸由图上量取),分析是否能实现设计意图,并提出修改方 案。 1)取比例尺绘制机构运动简图 2)分析是否能实现设计意图
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第三章机械零件的强度习题答案Tj = 180MPa ,取循环基数N 0=5 106, m=9,试求循环次数 N25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
3-4圆轴轴肩处的尺寸为: D =54mm d =45mm r =3mm 如用题3-2中的材料,设其强度极限 O 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。
[解]因9=里=1.2 ,匚= 2=0.067,查附表3-2,插值得Of = 1.88,查附图3-1得q 忍0.78 , d 45 d 45 将所查值代入公式,即k ° 二 1 q 。
: ° -1 =1 0.78 1.88 -1 =1.69查附图3-2,得.=0.75 ;按精车加工工艺,查附图3-4,得氏二0.91,已知ft =1,则©丄国 .Q ft3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限 分别为7 000、(TJN2九9=(Tj 9待=18°彳黑曲隔5 10=324.3MPaN 0=180 93-2已知材料的力学性能为 命曲线。
[解]A '(0,170) C(260,0)2 T 1 — On①T5 105 =227.0MPa 6.2 10丙=260MPa , % =170MPa ,①严0.2,试绘制此材料的简化的等寿命寿2Tj.T=1 +①1士 (T2 170= 283.33MPa1 0.2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1 1.69 1 d 11 2.35ft 0.75 0.91 1二 A S 17%35 ,)C (260,0)D(141.67,141.6% 35) K T二°m 3-5如题3-4中危险截面上的平均应力 O m =20MPa ,应力幅 阳=20MPa ,试分别按① r 喀=C ,求出该截面的计算安全系数 S ca 。
[解]由题 3-4 可知 0-i =170MPa, § = 260MPa,①^二 0.2, K = 2.35 r 叫 A'(0. 72.34)to,g)0 (20.0)D' (14t 67,60. 29)(TC ' 260. 0)久(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 c0-1 170 S ca—K o O •①(2)C m 二 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c O 1K o -①§ om170 2.35 -0.2 ° 20S ca1.81K°( ° + )= 2.28 2.35 30 0.2 202.35 30 20Fmaxd °L m in39.015 10 6 10" 11.4 10^= 131.8 订 op]第五章螺纹连接和螺旋传动习题答案5-5图5-50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M6X 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。
匚----- 1 --------nr 彳1L4|卜一Li4-(- r1 - 20 i L —1 ——1 -----------[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M6X 40的许用切应力[.](螺栓受到切应力和挤压应力, p87)由螺栓材料Q215,性能等级8.8,查表5-8,可知[切=640MPa ,查表5-10,可知[S.] =3.5〜5.0[]640182.86 ~ 128 MPa[S 』3.5 〜5.0(2)螺栓组受到 剪力F 和力矩(T 二FL ,普通螺栓),设剪力F 分在各个螺栓上的力为150f ~分在各个螺栓上的分力为F j ,各螺栓轴线到螺栓组对称中心的距离为r,即^2mm由图可知,螺栓最大受力F ma x ff F j 2 F j 2 2F i F j cos B h ;;2.52 (5 2)2 2 2.5 5、2 cos45 -9.015kN3_ F max _ 9.015 10二 2二_32d 0 6 1044640 1.5二 426.67MPaF i ,转矩TF i F j1 1F 20 二 2.5kN 8 8 )= 20 300 10=5 2kN-319 []2 2 2 2二 F iF j 2F j F j cos 9 = 10 (24.39) 2 10 24.39.由d 。
4F仃可知采用(a )布置形式所用的螺栓 直径较小。
P85思路:M :釆用镀制孔用甥栓为宜。
由于托架潢受的載荷有较大变动”普通螺栓靠播合面产生的用擦力来抵抗转矩.牧制孔 用螺栓则靠剪切和挤压来抵抗转矩比根据接合面木滑移条件求得普通缥栓的最小直栏;KJ4w]故M6X 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 5-51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?2503[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 F ,转矩T 分在各个螺栓上的分力为F j(a )中各螺栓轴线到螺栓组中心的距离为亠6r ,即 r =125mm F i -60 二 10kN6F jFL 二 6T 图可知, 60 25010’ 一 6 125 10-=20kN由(a ) (b )方案中1 1F j 二 二丄 60 =10kN6 6 F max 二 F j F j =10 20 = 30kNF_ Mr max Fj max _ 6_ FLrmax=~6 7 J■- 2汇 由(b )图可知,螺栓受力最大为60 250 10”、1251252 10’认2丿 俾卜1252.2闻+4%\、2丿= 24.39kN2=33.63kN■■ 560k N再由剪切及挤斥强度条件求得较制孔用螺栓的加小胃径解 (1)确定螺栓数王和直径d 川查教材5-5,螺栓间距站Y 7化取10=64取2=12.则螺栓间距4-兀“ —92^i?n 仪z螺栓直径 d=t0/6=92/6=15. 33HHD,取 d=16im 屛(2)选择螺栓性能等级。
选择螺栓性能等级*8.8级,查教材表5违提, a £ = BOOMPaQ 严 640MPa屮⑶ 计算螺栓上的载荷,作用在气範上的最大压力?和单个螺栓上的工作载荷F 分别为卩取残余预紧力F1=L 5F,由鞍材公式Z (5-15),螺栓的总载荷F2=F1+F=2. 5F=2. 5+6136=15340N^⑷许用应力。
按不控制预紧力确定安全系数,查教材5-10,取5珂许用拉应力.玉=160倍"(5)验算螺栓的强度。
查手册,螺栓的大径E&itg 小径dl = L3. 835mm.取螺栓公称长度口0皿』由教材公式〔5-19),螺栓的计算应力迈严1^ = 1銘满足强度条件。
螺栓的标记为GB/T 5732-86116x70,^栓数量2=12.Tro 2p=13631N■ = 6136N比较町知镀制孔用螺栓的宜径较小.因此.采用较制孔用螺栓为宜。
5-10.图5-19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=250m 吐、下凸缘厚均为 25mm 试设计此联接。
受轴向载荷的普通螺栓。
失效为螺栓的断裂。
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。
变形求得键连接传递的最大转矩为十 kld[ %]7 汇68汉80X10T max2094N mmax20006-4L 确定联轴器处键的卿和尺寸选A 型平键,很据轴径出iOmm*査表6-1得键的截面尺寸为=A = 取键长Z = 110mm > 键的标记为 键 20X HO GBT 1096-2003.2校樓连接强度联轴器的村料为铸铁,查表僅2,取(a^l^SSNIPa, Jt = D.5A = 0.5xl^ = 6ran, 二110 —20 =由公式(6=1),挤压应力20007 2000x1000 “皿丙 r , a = ------ = -------- = 52.9MPa < [tr7 kid 6x90x70 7[解]根据轴径d =80mm ,查表得所用键的剖面尺寸为 根据轮毂长度L‘ = 1.5d = 1.5汇80 = 120mm取键的公称长度L 二90mm键的标记 键22 90GB1096-79 键的工作长度为 I 二L-b=90-22 = 68mm键与轮毂键槽接触高度为k = h = 7mm2根据齿轮材料为钢,载荷有轻微冲击,取许用挤压应力 32T 103 pkld根据普通平键连接的强度条件公式 b 二 22mm , h 二 14mm[%] =110MPa2000 L□0荷定强度条件.3”确定齿轮处键的类型和尺寸.选盘型平键*根据轴径i/ = 90mm ?查表6-1得键的£而尺寸为:b= 25mm » h =Umni >取键扶Z = SOmm,腱的标记为:键25X&0 GB T1096-2003™4+校核连接强度齿轮和轴的材料均为钢,查表&-2,取[£;…] = llOXlPa J4: = 0.5A = 0.5 xl+= "mm * I = L-b -=80 25-55am>由公式(6-l)i挤压应力2000 厂2000x1000a, = Jdd = 7x55x90徧足强度条件.6-6图6-4所示为变速箱中的双联滑移齿乾*传遽的Si定功¥^=4 kW,转速/1・ 250 r/min0齿轮在空栽下移动*工作悄况良好口试选择花1B类型和尺寸.并校楝连接的强度。