机械设计作业集答案
机械设计作业集及答案(南昌航空大学)
。
A. 止动垫片 B.对顶螺母
C.串联钢丝
D.开口销
14. 在下列具有相同公称直径和螺距并采用相同配对材料的螺旋付中，传动效率最高的是
螺旋副。
A. 单线矩形
B. 单线梯形
C. 双线矩形
D. 双线梯形
15. 键联接的主要用途是使轴与轮毂之间
。
A. 沿轴向固定并传递轴向力
B. 沿轴向可作相对滑动并具有导向作用
3. 变应力特性可用五个参数中的任意
A. 一个
B. 两个
个来描述。
C. 三个
D. 四个
4. 下列四种叙述中， A. 变应力只能由变载荷产生
是正确的。 B. 静载荷不能产生变应力
C. 变应力是由静载荷产生
D. 变应力由变载荷产生，也可能由静载荷产
生
5. 在进行疲劳强度计算时，其极限应力为材料的
A. 屈服极限
18. 平 键 联 接 能 传 递 的 最 大 扭 矩 为 T ， 现 要 传 递 的 扭 矩 为 1.5T ， 则
应
。
A. 把键长 L 增大到 1.5 倍
B. 把键宽 b 增大到 1.5 倍
C. 把键高增大到 1.5 倍
D. 安装一对平键
19. 为了不严重削弱轴和轮毂的强度，两个切向键最好布置成
。
在具体设计时一般顺序是
。
A. b→a→c→d
B. b→c→a→d
C. a→c→b→d
D. c→d→b→a
28. 轴上装有一对平键时，若传递扭矩 T=150N·m，则验算强度时，仍可按一个平键来计算，
只要把传递扭矩改为
Nm。
A. 120
B. 100
C. 75
D. 50
机械设计基础作业集答案
3-1 解：
对心心直动滚子子从动件盘形凸轮机构
偏置直动滚子子从动件盘形凸轮机构
3-2 解： 对心心直动平底从动件盘形凸轮机构
摆动平底从动件盘形凸轮机构
3-3 解： 偏置直动滚子子从动件盘形凸轮机构
偏置直动平底从动件盘形凸轮机构 α=0°
3
3-4 解：（14分）
机械设计基础B作业集答案
16-2 解：
Fs1： → Fs2： ← Fs1 = 0.7Fr1 = 2016N
Fs2 = 0.7Fr2 = 1344N
FA + Fs2 > Fs1 轴承1压紧，轴承2放松
Fa1 = FA + Fs2 =3844N
Fa2 = Fs2 =1344N
P = XFr + YFa
Fa1 = 1.33 > e Fr1
1
机械设计基础B作业集答案
第二二章 平面面连杆机构 2-1 解： （1）a+d<b+c，取最短杆邻边AD为机架，机构为曲柄摇杆机构； （2） a+d<b+c，取最短杆AB为机架，机构为双曲柄机构； （3） a+d<b+c，取最短杆对边CD为机架，机构为双摇杆机构； 2-2 解： （a）30+65<45+55 取最短杆为机架，该机构为双曲柄机构 （b）40+115<60+110 取最短杆邻边为机架，该机构为曲柄摇杆机构 （c）20+60=50+30 取最短杆邻边为机架，该机构为曲柄摇杆机构 （d）30+90<80+45 取最短杆对边为机架，该机构为双摇杆机构 2-3 解： 若要构成曲柄摇杆机构，应满足足杆⻓长条件：即最短杆与最⻓长杆之和小小于或等于其余两杆 ⻓长度之和。
机械设计作业集及答案(南昌航空大学)
24. 在极限应力图上，对于各种加载情况（如 r=常数, m =常数, max=常数），如何判断零件
是首先产生疲劳破坏还是首先产生塑性变破坏？ 25. 零件的等寿命疲劳曲线与材料试件的等寿命疲劳曲线有何区别？在相同应力变化规律
下，零件和材料试件的失效形式是否总是相同的？为什么？ 26. 根据机械零件工作表面之间的摩擦和润滑状态，可把摩擦可分为哪几种类型？其特点如 何？ 27. 根据磨损机理，磨损分为哪几种类型？各种类型的磨损的实质如何？ 28. 如何防止和减轻磨损？ 29. 零件的正常磨损主要分为哪几个阶段，每个阶段有何特点？
。
A. 拉力
B. 扭矩
C. 压力
D. 拉力和
扭矩
6. 采用普通螺栓联接凸缘联轴器，在传递扭距时，
。
A. 螺栓的横截面受剪
B. 螺栓与螺栓孔配合面受挤压
C. 螺栓同时受挤压和剪切
D. 螺栓受拉伸和扭转作用
7. 当 两 个 被 联 接 件 之 一 太 厚 ， 不 易 制 成 通 孔 ， 且 联 接 不 需 经 常 拆 卸 时 ， 往 往 采
作为其极限应力。
A. s
B. 0
3. 当零件可能出现断裂时，应按
C. b
D. 1
准则计算。
A. 强度
B. 刚度
C. 寿命
D. 振动稳定性
4. 零件的工作安全系数为
。
A. 零件的极限应力比许用应力
B. 零件的极限应力比工作应力
C. 零件的工作应力比许用应力
D. 零件的工作应力比极限应力
5. 对 大 量 生 产 、 强 度 要 求 高 、 尺 寸 不 大 、 形 状 不 复 杂 的 零 件 ， 应 选
作业一（机械设计总论）
机械设计作业集第6章答案
班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期第六章 键、花键、无键联接和销联接一、选择题6—1普通平键联接的主要用途是使轴与轮毂之间 C 。
A 、沿轴向固定并传递轴向力B 、沿轴向可作相对滑动并具有导向作用C 、沿周向固定并传递周向力D 、安装与拆卸方便6—2设计键联接时，键的截面尺寸b ×h 通常根据 D 按标准选择；键的长度通常根据C 按标准选择。
A 、所传递转矩的大小B 、所传递功率的大小C 、轮毂的长度D 、轴的直径 6—3 当键联接强度不足时可采用双键。
使用两个平键时要求两键 C 布置；使用两个半圆键时要求两键 A 布置；使用两个楔键时要求两键 B 布置；A 、在同一直线上B 、相隔90°～120°C 、相隔180°D 、相隔120°～130° 6—4普通平键的承载能力通常取决于 C 。
A 、键的剪切强度B 、键的弯曲强度C 、键联接工作表面挤压强度D 、轮毂的挤压强度 6—5当轴作单向回转时，平键的工作面在 D ，楔键的工作面在键的 A 。
A 、上、下两面B 、上表面或下表面C 、一侧面D 、两侧面 6—6能构成紧联接的两种键是 C 。
A 、楔键和半圆键B 、半圆键和切向键C 、楔键和切向键 6—7一般采用 B 加工B 型普通平键的键槽。
A 、指状铣刀B 、盘形铣刀C 、插刀6—8平键联接能传递的最大转矩T ，现要传递的转矩为1.5T 时，则应 A 。
A 、安装一对平键B 、键宽b 增大到1.5倍C 、键长L 增大到1.5倍 6—9花键联接的主要缺点是 B 。
A 、应力集中B 、成本高C 、对中性及导向性差 6—10型面曲线为摆线或等距曲线的型面联接与平键联接相比较，D 不是型面联接的优点。
A 、对中性好B 、轮毂孔的应力集中小C 、装拆方便D 、切削加工方便二、填空题6—11按用途平键分为 普通平键 、 薄型平键 、 导向平键 、 滑键 ；其中 普通平键 、薄型平键 用于静联接， 导向平键 、 滑键 用于动联接。
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。
机械设计作业集第14章答案河南科技大学
14-2 联轴器连接的两轴直径分别为 d1（主动轴）、 d2（从动轴），则要求 D。
A d1=d2
B
d1≥ d2
C d1≤d2 D
d1，d2 可以不相等，但不超过一定的范围
14-3 图中所示两轴，其中情况 B 不适用于联轴器连接。
A
B
C
D
题 14—3 图 14-4 下列四种联轴器中， D有良好的补偿综合位移的能力。
有弹性元件的挠性联轴器： 因装有弹性元件， 不仅可以补偿两轴相对位移而且可以吸振缓冲。 用于需要补偿两轴的相对位移，工作载荷有较大变化的场合。
14-18 选择联轴器类型时，应当考虑哪几方面因素？
答： 1、传递转矩大小和性质以及对吸振缓冲能力的要求； 2、工作转速高低和引起离心力的大小； 3、两轴相对位移的大小和方向； 4、联轴器的可靠性和工作环境； 5、联轴器的制造、安装、维护和成本。
1412凸缘联轴器常用的两种对中方法是批改日期1413齿轮联轴器能补偿两轴的综合位移是由于齿顶制成球面1414选定联轴器类型以后在确定具体尺寸型号时应考虑的问题有工况计算力矩最大转速轴孔直径1415安全离合器常用的型式有三种它们是破断式嵌合式摩擦式分析与思考题1416联轴器离合器安全联轴器和安全离合器有何区别
A 十字块联轴器 B
夹壳联轴器 C
凸缘联轴器 D
齿轮联轴器
14-5 套筒联轴器的主要特点是 A。
A 结构简单，径向尺寸小
B
寿命长
C 可用于高速
D
能传递大的转矩
14-6 两轴对中准确，载荷平稳，要求有较长寿命用
A；两轴中心线有一定的偏移，载荷平稳而冲
击不大时，一般宜选用 B；载荷平稳，但运转中有较大的瞬时过载而对机器会造成危害时，宜选
机械设计作业集9答案
9选择滚子链？
答：链的节距越大，则链条的承载能力就越大，动载荷也越大，周期性速度波动的幅度值也越大，在高速，重载的工况下，应选择小节距多排链。
9-29单排滚子链传动，小链轮为主动轮，链轮齿数z1=21，z2=105，链型号为16A，n1= 600 r/min，工况系数KA=1.2，中心距a=910mm，试求此链传动允许传递的最大功率。
解.
9-10链条由于静强度不够而被拉断的现象，多发生在A情况下。
A、低速重载B、高速重载C、高速轻载D、低速轻载
9-11代号为08A-2×60 GB1243·1–1983的链，其节距为C。
A、8mm B、25.4mm C、12.7mm
9-12与齿轮传动相比较，链传动的主要特点之一是C。
A、适合于高速B、制造成本高C、安装精度要求低D、有过载保护
3．平均传动比i。
解. 1）链条的平均速度
V=z1pn1/（60×1000）=17×25.4×960/（60×1000）=6.91m/s
2）链条的最大速度Vmax和最小速度Vmin
d1=p/sin（180°/ z1）=25.4/sin（180°/ 17）=138.23mm
ω1=πn1/30=3.14×960/30=100.48 rad/s
二、填空题
9-16滚子链是由滚子、套筒、销轴、内链板和外链板所组成，其中内链板和套筒之间、
外链板和销轴之间分别为过盈配合，而滚子和套筒之间、套筒和销轴之间分别为间隙配合。
9-17在链传动中，链轮的转速越高，节距越大，齿数越少，则传动的动载荷越大。
9-18链传动的主要失效形式有链的疲劳破坏、链条铰链的磨损、胶合、链条静力拉断四种。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板的疲劳强度。
机械设计作业集解答
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第一章绪论分析与思考题1-1 机器的基本组成要素是什么?1-2 什么是零件?什么是构件?什么是部件?试各举三个实例。
1-3 什么是通用零件?什么是专用零件?试各举三个实例。
1-4 机械设计课程研究的内容是什么?第二章机械设计总2论分析与思考题2-1 一台完整的机器通常由哪些基本部分组成?各部分的作用是什么?2-2 设计机器时应满足哪些基本要求?设计机械零件时应满足哪些基本要求?2-3 机械零件主要有哪些失效形式?常用的计算准则主要有哪些?2-4 什么是零件的强度要求?强度条件是如何表示的?如何提高零件的强度?2-5 什么是零件的刚度要求?刚度条件是如何表示的?提高零件刚度的措施有哪些?2-6 零件在什么情况下会发生共振?如何改变零件的固有频率?2-7 什么是可靠性设计?它与常规设计有何不同?零件可靠度的定义是什么?2-8 机械零件设计中选择材料的原则是什么?2-9 指出下列材料的种类，并说明代号中符号及数字的含义：HTl50，ZG230-450，65Mn，45，Q235，40Cr，20CrMnTi，ZCuSnl0Pb5。
2-10 机械的现代设计方法与传统设计方法有哪些主要区别?第三章机械零件的强度一、选择与填空题3-1 零件表面的强化处理方法有_________________、___________________、_________________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____________。
(1)增高(2)不变(3)降低3-3 机械零件受载时，在_____________________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___________________。
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_____________铸铁零件间的接触应力。
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__________。
机械设计作业答案(河科大版)
学
号
批改日期
-2-
机械设计作业集解答
3—24 零件的等寿命疲劳曲线与材料试件的等寿命疲劳曲线有何区别？在相同的应力变化规律下， 零件和材料试件的失效形式是否总是相同的？为什么（用疲劳极限应力图说明）？ 答：考虑零件的几何形状变化、加 σ a 工尺寸、加工质量及强化因素的影响， 使得零件的疲劳极限要小于材料试件 零件 的疲劳极限。 在相同的应力变化规律下， 零件和 材料试件的失效形式相比不一定相同， 如图示： Ｍ１点相同， 而Ｍ２点材料静强 度失效，零件是疲劳失效，不同区域为 图中阴影面积。
d1
A
D
题 3—14 图 3—15 在上题 A 图中，d 2 =2d 1 ，小圆柱的弹性模量为 E 1 ，大圆柱的弹性模量为 E 2 ，E 为一定值， 大小圆柱的尺寸及外载荷 F 一定，则在以下四种情况中， D 的接触应力最大， A 的接触应 力最小。 A E 1 =E 2 =E/2 B E 1 =E、E 2 =E/2 C E 1 =E/2、E 2 =E D E 1 =E 2 =E
S σ Sτ
2 Sσ + Sτ2
表示
复合（双向）应力状态下
疲劳或静
强度的安全系数，而
S=
σs
2 2 σ max + 4τ max
表示
复合（双向）
应力状态下的
静 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—28 某零件如图所示，材料的强度极限σ B =650Mpa，表面精车，不进行强化处理。试确定Ⅰ-Ⅰ 截面处的弯曲疲劳极限的综合影响系数 K σ 和剪切疲劳极限的综合影响系数 K τ Ⅰ R3 解： 附图 3-1 ， Φ48 Ⅰ 题 3—28 图 Φ40
机械设计作业集第11章答案
班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期第十一章 蜗杆传动一、选择题11—1与齿轮传动相比，___D____不能作为蜗杆传动的优点。
A 传动平稳、噪声小 B 传动比可以较大 C 可产生自锁 D 传动效率高11—2阿基米德蜗杆和蜗轮在中间平面上相当与直齿条与_B _齿轮的啮合。
A 摆线B 渐开线C 圆弧曲线D 、 变态摆线11—3 在蜗杆传动中，如果模数和蜗杆头数一定，增加蜗杆分度圆直径，将使___B___。
A 传动效率提高，蜗杆刚度降低 B 传动效率降低，蜗杆刚度提高 C 传动效率和蜗杆刚度都提高 D 传动效率和蜗杆刚度都降低11—4大多数蜗杆传动，其传动尺寸主要由齿面接触疲劳强度决定，该强度计算的目的是为防止 ___D___。
A 蜗杆齿面的疲劳点蚀和胶合B 蜗杆齿的弯曲疲劳折断C 蜗轮齿的弯曲疲劳折断D 蜗轮齿面的疲劳点蚀和胶合 11—5在蜗杆传动中，增加蜗杆头数z 1，有利于___D___。
A 提高传动的承载能力 B 提高蜗杆刚度 C 蜗杆加工 D 提高传动效率 11—6为了提高蜗杆的刚度，应___A___。
A 增大蜗杆的直径B 采用高强度合金钢作蜗杆材料C 蜗杆硬度，减小表面粗糙度值11—7 为了提高蜗杆传动的啮合效率ηl ，在良好润滑的条件下，可采用___B___。
A 单头蜗杆 B 多头蜗杆 C 较高的转速n 1 D 大直径系数蜗杆 11—8对闭式蜗杆传动进行热平衡计算，其主要目的是__B__。
A 防止润滑油受热后外溢，造成环境污染B 防止润滑油油温过高使润滑条件恶化C 防止蜗轮材料在高温下机械性能下降D 蜗杆蜗轮发生热变形后正确啮合受到破坏 11—9对于一般传递动力的闭式蜗杆传动，其选择蜗轮材料的主要依据是__A__。
A 齿面滑动速度 B 蜗杆传动效率C 配对蜗杆的齿面硬度D 蜗杆传动的载荷大小 11—10对于普通圆柱蜗杆传动，下列说法错误的是__B__。
A 传动比不等于蜗轮与蜗杆分度圆直径比B 蜗杆直径系数越小，则蜗杆刚度越大C 在蜗轮端面内模数和压力角为标准值D 蜗杆头数z 1多时，传动效率提高 11—11蜗杆传动的当量摩擦系数f v 随齿面相对滑动速度的增大而___C____。
机械设计作业集2第五版答案
机械设计作业集2第五版答案机械设计基础试题：1 与齿轮等啮合传动相比较，带传动的优点有哪些?答案 1.因具有较好的弹性,可缓和冲击及振动,传动稳定, 噪声大.2.靠摩擦传动的带,过载时将在轮面上打滑,起到安全保护作用3.可以用作两轮中心距很大的场合4.传动装置结构简单,制造容易,维修方便,成本较低.2 与齿轮等压板传动相比较，拎传动的缺点存有哪些?答案1.靠摩擦传动的带传动,由带的弹性变形产生带在轮上的弹性滑动,使传动比不稳定,不准确.2.拎的寿命短,传动效率高, V拎传动的效率约为0.95 .3.无法用作严酷的工作场合.3 V带传动的主要参数有哪些?答案小带轮直径d,小带轮包角,带速v,传动比i,中心距a,初拉力F,拎的根数z,拎的型号等.4 带传动中，以带的形状分类有哪几种形式?答案平带,V拎,多楔带,圆带和活络拎传动.5 按材料来说，带的材料有哪些?答案棉织橡胶制备的,尼龙橡胶制备的和皮革等.6 带传动的打滑经常在什么情况下发生?答案当拉力差值大于摩擦力极限值时,拎与轮面之间的滑动在整个包角内发生,此时主动轮旋转无法传至带,则拎无法运动,拎传动丧失工作能力,此时爆胎情况出现.7 带传动时，带的横截面上产生那些应力?答案扎形变,Vergt形变和弯曲应力.8 在V带传动中，拉力差与哪些因素有关?答案主动轮包角,当量摩擦系数,拎轮楔角,材料摩擦系数有关.9 带传动为什么要限制带速，限制范围是多少?答案因带速愈小,则离心力愈小,并使轮面上的也已压力和摩擦力增大,拎忍受的形变减小,对传动有利,但有效率圆周力维持不变时,带速低有助于提升承载能力,通常带速在5~25m/s范围为宜.10 带传动中，小带轮的直径为什么不宜太小?答案因带轮的直径愈小,带愈薄,则拎的弯曲应力愈小,对拎传动有利,所以拎轮直径不必过大.11 V带传动的主要失效形式有哪些?答案主要失灵形式存有爆胎,磨损,散层和烦躁脱落.12 带传动的设计准则是什么?答案设计准则为避免爆胎和确保足够多的使用寿命.13 V带传动设计计算的主要内容是确定什么?答案拎的型号,根数,基准长度,拎轮直径,中心距和拎轮的结构尺寸,以及采用何种张紧装置.14 V带的型号有哪几种?答案型号存有Y,Z,A,B,C,D,E七种15 带传动中，增大包角的主要方法有哪些?答案加强中心距和带的松边外侧加张很紧轮，可以提升包角.16 带传动中，为什么常设计为中心距可调节?答案一就是调整初拉力,提升拎的传动能力.二就是可以加强中心距,减小包角,提升传动能力.三就是易于修理.17 带传动中的工况系数K与哪些主要因素有关?答案 K与拎传动中的载荷性质,工作机的类型,原动机的特性和每天工作时间有关.18 带传动为什么要核验包角?答案小带轮包角愈小,碰触弧上可以产生的摩擦力也越大,则拎传动的承载能力也愈小,通常情况下,增加收入包角大于120o.19 为什么要控制初拉力的大小?答案初拉力过大,音速摩擦力大,极易爆胎;初拉力过小,磨损慢，减小压轴力.20 在带传动设计时，当包角过小应采取什么措施?答案可以使用如下措施:1)减小中心距;2)掌控传动比; 3)加设张很紧轮装置.21 与带传动相比较，链传动有什么优点?答案由于链传动就是压板传动,故传动比精确,工作可靠性不好,承载能力小,传动尺寸较紧凑型,可以在严酷条件下工作(例如工作高温,多尘,易燃等)，压轴力较小.22 与带传动相比较，链传动有什么缺点?答案链传动的瞬时传动比不恒定，噪声很大.23 与齿轮传动相比较，链传动有什么优点?答案链传动的中心距很大、成本低、加装难。
机械设计作业集第3章答案
第三章 机械零件的强度一、选择题3—1 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 C 。
A 增加B 不变C 降低D 规律不定3—2 在图中所示的极限应力图中，工作应力有C 1、C 2所示的两点，若加载规律为r=常数。
在进行安全系数校核时，对应C 1点的极限应力点应取为 A ，对应C 2点的极限应力点应取为 B 。
A B 1 B B 2 C D 1 D D 2 3—3 同上题，若加载规律为σm =常数，则对应C 1点的极限应力点应取为 C ，对应C 2点的极限应力点 应取为 D 。
A B 1 B B 2 C D 1 D D 2 题3—2图3—4 在图中所示的极限应力图中，工作应力点为C ，OC 线与横坐标轴的交角θ=600，则该零件所受的应力为 D 。
A 对称循环变应力B 脉动循环变应力C σmax 、σmin 符号（正负）相同的不对称循环变应力D σmax 、σmin 符号（正负）不同的不对称循环变应力3—5 某四个结构及性能相同的零件甲、乙、丙、丁，若承受最大应力的值相等，而应力循环特性r 分别为+1、-1、0、0.5，则其中最易发生失效的零件是 B 。
A 甲B 乙C 丙D 丁3—6 某钢制零件材料的对称循环弯曲疲劳极限σ-1=300MPa ，若疲劳曲线指数m=9，应力循环基数N 0=107，当该零件工作的实际应力循环次数N=105时，则按有限寿命计算，对应于N 的疲劳极限σ-1N 为 C MPa 。
A 300B 420C 500.4D 430.53—7 某结构尺寸相同的零件,当采用 C 材料制造时,其有效应力集中系数最大。
A HT200 B 35号钢 C 40CrNi D 45号钢3—8 某个40Cr 钢制成的零件，已知σB =750MPa ，σs =550MPa ，σ-1=350MPa ，ψσ=0.25，零件危险截面处的最大工作应力量σmax =185MPa ，最小工作应力σmin =-75MPa ，疲劳强度的综合影响系数K σ=1.44，则当循环特性r=常数时，该零件的疲劳强度安全系数S σa 为 B 。
机械设计作业集参考答案
机械设计作业集参考答案（选择、填空题）第三章机械零件的强度一、选择题二、填空题3-16 最大应力法、安全系数法、σ ≤[σ] 、S ca≥[S]3-17 静、变3-18 疲劳失效、光滑区、粗糙区3-19无限寿命、有限寿命3-20复合（双向）、疲劳或静、复合（双向）、静3-21化学热处理、高频表面淬火、表面硬化加工3-22截面形状突变处、增大第四章摩擦、磨损及润滑概述二、填空题4-11摩擦、磨损及润滑4-12吸附4-13温度、压力4-14干摩擦、边界摩擦、液体摩擦4-15流动阻力4-16降低、降低4-17 高、低4-18齿轮齿面的胶合、齿轮齿面的磨损、齿轮齿面的点蚀4-19相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙、相对速度，其运动方向必须使油由大端流进，小端流出、滑油必须有一定的粘度，且充分供油。
4-20最小厚度h min ≥ 许用油膜厚度[h]第五章螺纹连接二、填空题5-20 60°、联接、30°、传动5-21大、中、小5-22普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹、锯齿形螺纹 5-23螺纹升角ψ 、牙型斜角β（牙侧角）5-24螺纹副间的摩擦阻力矩T 1 、螺母环形端面与被联接件（或垫圈）支承面间的摩擦阻力矩T 2 5-25 90、螺纹根部 5-26拉、扭切5-27 接合面间的摩擦力、预紧（拉伸、扭转）、接合面间的滑移、螺栓被拉断、铰制孔用螺栓抗剪切、剪切、挤压、螺杆被剪断、螺杆与孔壁接触面被压溃（碎） 5-28 F 0+FC b /（C b +C m ）、 F 0-FC m /（C b +C m ）、[]σπσ≤⨯=212314d F . 5-29螺栓、被联接件、螺栓的刚度、被联接件的刚度，同时适当增大预紧力 5-30弯曲5-31 摩擦、机械、其它（破坏螺纹副的关系）5-32 求出螺栓组中受力最大的螺栓及其所受的力，以便进行强度计算5-33合理的确定联接结合面的几何形状和螺栓的布置形式，力求每个螺栓和联接结合面间受力均匀，便于加工和装配、① 联接结合面设计成轴对称的简单几何形状；② 螺栓的布置应使各螺栓的受力合理；③螺栓的排列应有合理的间距、边距；④分部在同一圆周上螺栓数目应取成4、6、8等偶数 5-34 受载较大且经常装拆、调整或承受变载荷第六章 键、花键、无键联接和销联接一、选择题二、填空题6-11 普通平键、薄型平键、导向平键、滑键、普通平键、薄型平键、导向平键、滑键 6-12 B 型(方头)键 、键宽20mm 、公称长度80mm 6-13工作面压溃、工作面的过度磨损6-14两侧面、键与键槽侧面的挤压、间隙、上下两面、键的楔紧作用（摩擦力）传递转矩 6-15不6-16 1 、2、120°～130° 6-17小径 、齿形6-18 高、加工精度高，能用磨削的方法消除热处理引起的变形第七章 铆接、焊接、胶接和过盈连接一、选择题二、填空题7-4对接焊缝、角焊缝、同一平面内、不同一平面内 7-5剪切、拉伸第八章 带传动一、选择题二、填空题8-21 初拉力F0、摩擦系数f（当量摩擦系数f V）、小带轮包角 18-22紧边、松边拉应力（σ1、σ2）、离心拉应力σc、弯曲应力（σb1、σb2）、σmax=σ1+σc+σb1、紧边与小带轮接触处8-23 疲劳破坏、打滑、在不打滑的条件下，使带具有一定的疲劳强度和寿命8-24 1500、7508-25 安装张紧轮、调整中心距8-26小、小带轮包角小于大带轮包角8-27 高速、提高带传动的能力、工作平稳性好及起到过载保护的作用8-28计算功率、小轮转速8-29带两边的拉力差及弹性变形8-30带绕在带轮上的部分第九章链传动9-17内链板和套筒、外链板和销轴、滚子和套筒、套筒和销轴9-18越高、越大、越少9-19链的疲劳破坏、链条铰链的磨损、胶合、链条静力拉断、链板的疲劳强度9-20平均、瞬时9-21 A系列、链节距为25.4mm9-22 链节距、链速第十章齿轮传动二、填空题10-23 硬、韧、齿面硬度、HBS＜350、30~50、小齿轮的循环次数多、HB S≥350、HBS1 = HBS210-24调质、正火、渗碳淬火、整体淬火、表面淬火10-25 齿面点蚀、断齿、磨损、胶合10-26 节线附近靠近齿根、为单齿啮合区、摩擦力大润滑不良10-27 悬臂梁、模数m 、不相等10-28 赫芝、分度圆直径d1（中心距a）、不变10-29渐轮齿形状对弯曲应力的影响、齿数、C、A10-30脉动10-31对称、脉动循环、-300MPa 、300MPa，、010-32 斜齿轮的优点不能充分发挥、轴向力过大、8°~ 20°、中心距10-33第十一章蜗杆传动11-15 q =d1/m11-16γ≤ϕv11-17 m a1= m t2 = m，α a1 = α t2=α，γ1＝β211-18低、好、1、2、4、611-19合金钢、淬火、锡青铜11-20蜗轮、材料上，蜗轮采用青铜，强度差、结构上，蜗杆的齿是连续的，蜗轮的齿是独立的11-21 相同、导程角11-22 啮合摩擦损耗、轴承摩擦损耗、溅油损耗第十二章滑动轴承二、填空题12-15避免过度磨损、限制温升，避免胶合12-16 增大、减小12-17提高、提高、增加12-18 p≤[p] 、pv ≤[pv]、v ≤ [v]12-19 相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙、有相对速度，其运动方向必须使油由大端流进，小端流出、润滑油必须有一定的粘度，且充分供油、h min≥[h]第十三章滚动轴承二、填空题13-16 N316/P6 、51316(2) 51316 、N316/P6(3) 6306 /P5 、51316(4) 6306 /P5(5) 3030613-17深沟球轴承的外圈边沿两端厚度一样，公称接触角为0；而角接触球轴承外圈边沿两端有厚薄之分，公称接触角不为0、深沟球轴承可以承受不大的双向轴向力，而角接触球轴承只可承受单向轴向力13-18疲劳寿命13-19静强度13-20 规律性非稳定的脉动循环、稳定的脉动循环13-21 双支点各单向固定（两端固定）、一支点双向固定，另一端支点游动（一端固定、一端游动）、两端游动支承（两端游动）13-22提高轴承的旋转精度、支承刚度、减小机器工作时轴的振动、在安装时用某种方法在轴承中产生并保持一轴向力，以消除轴承中的游隙13-23精度不同数值较小的负偏差、0、负值13-24为了防止灰尘、水、酸气和其它杂物进入轴承，并阻止润滑油流失、接触式密封（中低速）、非接触式密封（高速）、混合式密封（密封效果较好）第十四章联轴器和离合器14-11 变刚度、增大14-12 对中榫、铰制孔螺栓14-13齿顶制成球面，具有适当的顶隙和侧隙14-14 工况（计算力矩）、最大转速、轴孔直径14-15 破断式、嵌合式、摩擦式第十五章轴二、填空题15-13转、心、传动、转15-14 便于轴上零件安装定位、近似等强度15-15非对称循环15-16 对称、脉动15-17小于15-18 低速轴受到的转矩大得多15-19轴的强度、轴的刚度15-20轴肩、轴环、套筒、圆螺母、轴挡档圈、挡圈等、键、花键、过盈配合等15-21合理布置轴上零件的位置和改进轴上零件的结构以减小轴的载荷、改进轴的结构以减小应力集中、改进轴的表面质量以提高轴的疲劳强度15-22 改善轴的支承情况(减小跨距、改悬臂为简支、采用支承刚度大的轴承等)、增大轴的直径、采用空心轴、合理布置轴上零件的位置和改进轴上零件的结构以减小轴的载荷等。
机械设计作业集答案
机械设计作业集答案一、机械设计基础1. 什么是机械设计？机械设计是指根据工作要求，应用机械原理和机械设计理论，通过运用机械制图、机械力学等知识，进行产品的结构设计、工艺设计和性能计算等工作。
2. 机械设计的主要内容有哪些？机械设计的主要内容包括：产品的功能和性能要求分析、结构设计、工艺设计、运动与力学分析、材料选择、产品装配及工艺评价等。
3. 机械设计的基本原则有哪些？机械设计的基本原则包括：功能应符合要求、结构尽可能简单、性能可靠稳定、制造和维修方便、经济合理等。
4. 机械设计中的材料选择原则有哪些？机械设计中的材料选择原则包括：机械性能要符合要求、经济合理、便于加工和装配、耐久性和疲劳寿命长、环境适应性好等。
5. 机械设计的设计过程包括哪些阶段？机械设计的设计过程包括：产品概念设计、产品结构设计、产品零部件设计、产品装配与工艺设计、产品性能试验及改进等。
二、机械工程绘图1. 机械制图常用的画法有哪些？机械制图常用的画法包括：正投影、俯视图、侧视图、剖视图、三视图等。
2. 机械制图中常用的标注有哪些？机械制图中常用的标注包括：尺寸标注、公差标注、符号标注、材料标注等。
3. 机械制图中常用的图样符号有哪些？机械制图中常用的图样符号包括：螺纹、键槽、齿轮、轴等。
4. 机械制图中常用的尺寸公差有哪些？机械制图中常用的尺寸公差有：线性尺寸公差、角度尺寸公差、圆度、直线度、平面度等。
5. 机械制图中的视图投影法有哪些？机械制图中的视图投影法有：一等投影法、二等投影法。
三、机械力学与运动学1. 什么是机械力学？机械力学是研究物体静止或运动时，所受力学性质及规律的科学。
2. 什么是刚体？刚体是指在空间中移动或变形时，保持其原来形状的物体。
3. 什么是受力分析？受力分析是指通过确定物体上的力和力的作用点来研究物体的运动和受力情况。
4. 机械力学中常用的力的分解方法有哪些？机械力学中常用的力的分解方法有：平行四边形法、三角形法、正交分解法等。
机械设计基础作业集参考答案
机械设计基础作业集参考答案（注：此参考答案非解答，因此无解题过程）第一章绪论1-1~1-4略第二章平面机构的结构分析和速度分析2-1判断题2-2选择题2-3填空题（1）构件运动副运动一个几个刚性（2）平面低副 2 平面高副 1（3）可以也可以（4）减少（5）大于0 原动件数目等于机构自由度（6）垂直于导路无穷远处过高副接触点的公法线上（7）绝对速度相等，相对速度为零相对瞬心的绝对速度不为零，绝对瞬心的绝对速度为零（8）3个同一条直线上2-4～2-6 F=1，机构简图略。
2-7 F=0，不能运动，所以不能实现设计意图。
机构简图及修改略。
2-8 F=2。
2-9～2-11 F=1。
2-12 F=2，该机构具有确定运动的条件为：给定2个原动件。
2-13 F=1，该机构具有确定运动的条件为：给定1个原动件。
2-14 v3=1m/s。
2-15 更正：求构件3的速度v3=0.2ω1m/s。
2-16 v3=p13p14μlω1，ω2=ω1p12p14/ p12p24。
2-17 ω2=ω1p12p13/ p12p23。
，与ω1方向相同。
第三章平面连杆机构及其设计3-13-2填空题（1）摇杆的形状和尺寸曲柄与连杆组成转动副的尺寸机架（以连杆为机架）（2）有AB 曲柄摇杆AB CD（3）曲柄机架（4）曲柄摇杆机构曲柄滑块机构摆动导杆机构…（5）曲柄摇杆机构摆动导杆机构… 曲柄滑块机构正弦机构…（6）等速运动为原动件（7）7（8）往复连杆从动曲柄（9）53-3 70＜l CD＜6703-4～3-11略。
3-12 l AB=63.923mm l BC=101.197mm l BC=101.094mm l CD=80mm第四章凸轮机构及其设计4-1判断题4-24-3填空题（1）等速运动等加速等减速、余弦加速度运动（2）增大基圆半径采用正偏置（3）凸轮回转中心理论廓线上（4）速度加速度（5）升程开始点、中点和结束点柔性（6）增大基圆半径减小滚子半径（7）重合于法向等距（8）大小（9）0°（10）减小推程压力角4-4～4-11略。
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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《机械设计作业集》（第三版）解题指南西北工业大学机电学院2008.7前言本书是高等教育出版社出版、西北工业大学濮良贵、纪名刚主编《机械设计》（第八版）和李育锡主编《机械设计作业集》（第三版）的配套教学参考书，其编写目的是为了帮助青年教师使用好上述两本教材，并为教师批改作业提供方便。
本书对《机械设计作业集》（第三版）中的大部分作业题给出了参考解答。
对于设计计算类题，由于选材、取值等的不同，会得出不同的解答，这类题的设计计算方法可参考《机械设计》教材中的例题，本书略去解答。
本书是机械设计课程教师的教学参考书，也可供自学机械设计课程的读者和考研学生参考。
《机械设计作业集》已经使用多年，希望广大教师将使用中发现的问题和错误、希望增加或删去的作业题、以及对《机械设计作业集》的改进建议告知编者（电子信箱：liyuxi05@），我们会认真参考，努力改进。
本书由李育锡编写，由于编者水平所限，误漏之处在所难免，敬请广大使用者批评指正。
编者2008.7目录第三章机械零件的强度 (1)第四章摩擦、磨损及润滑概述 (5)第五章螺纹连接和螺旋传动 (6)第六章键、花键、无键连接和销连接 (9)第七章铆接、焊接、胶接和过盈连接 (11)第八章带传动 (15)第九章链传动 (18)第十章齿轮传动 (19)第十一章蜗杆传动 (24)第十二章滑动轴承 (28)第十三章滚动轴承 (30)第十四章联轴器和离合器 (34)第十五章轴 (36)第十六章弹簧 (41)机械设计自测试题 (43)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σr∞ 所对应的循环次数为N D，不同的材料有不同的N D值，有时N D很大。
为了便于材料的疲劳试验，人为地规定一个循环次数N0，称为循环基数，所对应的极限应力σr称为材料的疲劳极限。
σr∞ 和N D为材料所固有的性质，通常是不知道的，在设计计算时，当N > N0时，则取σrN= σr。
3—8 答：图 a 中A点为静应力，r = 1 。
图 b 中A点为对称循环变应力，r = −1。
图 c 中A点为不对称循环变应力，−1 < r < 1。
3—9 答：在对称循环时，Kσ是试件的与零件的疲劳极限的比值；在不对称循环时，Kσ是试件的与零件的极限应力幅的比值。
Kσ与零件的有效应力集中系数kσ、尺寸系数εσ 、表面质量系数βσ和强化系数βq有关。
Kσ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m1′ 和m2′ 。
但两者的失效形式也有可能不同，如图中n1′ 和n2′ 。
这是由于Kσ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。
题解 3—10 图3—11 答：承受循环变应力的机械零件，当应力循环次数N≤ 103时，应按静强度条件计算；当应力循环次数N > 103时，在一定的应力变化规律下，如果极限应力点落在极限应力线图中的屈服曲线GC上时，也应按静强度条件计算；如果极限应力点落在极限应力线图中的疲劳曲线AG上时，则应按疲劳强度条件计算；3－12 答：在单向稳定变应力下工作的零件，应当在零件的极限应力线图中，根据零件的应力变化规律，由计算的方法或由作图的方法确定其极限应力。
13－13 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∑n i/N i＝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S ca，要求S ca＞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：已知σB= 750MPa ，σs= 550MPa ，σ −1=350MPa ，由公式（3-3），各对应循环次数下的疲劳极限分别为σ −1N 1=σ −m N9= 350 ××5 106=583 .8 MPa>σ因此，取σ −1N1=550MPa = σs1N1×5 10946sσσ−1N 2=−m 1mNN2= ××350 5 10×5 1095= 452 MPaσ= σN0= ××350 5 106= 271 MPa < σ因此，取σN−13N−1 3= 350MPa = σ−1 。
−1N3×5 107−13—19 解：1．确定有效应力集中系数、尺寸系数和表面质量系数查附表 3—2，由D / d = 48 / 40 = 1.2 ，r / d = 3/ 40 = 0.075 ，用线性插值法计算ασ和ατ 。
(0.075 − 0.04 ) × (1.62 − 2.09 )α σ=2.09 +α τ=1 .66 +0 .10 − 0 .04(0 .075 − 0 .04 ) ×(1.33 − 1 .66 )0 .10 − 0 .04= 1.82= 1 .47查附图 3—1，由σB= 650MPa ，r = 3mm ，查得qσ= 0.84 ，qτ= 0.86，由公式（附 3—4），有效应力集中系数kσ= 1+ q(ασσ−1) = 1+ 0.84 × (1.82 −1) = 1.69kτ= 1+α(qττ−1) = 1 + 0.86 × (1.47 − 1) = 1.40查附图 3—2，取εσ=0.77 。
查附图 3—3，取ετ=0.86 。
查附图 3—4，取βσ=βτ=0.86 。
零件不强化处理，则βq= 1 。
2．计算综合影响系数2由公式（3-12）和（3-14b），综合影响系数Kσ= (kσ+ 1 − 1)1= (1.69+11)1−× =2.36εσβ σβq0.770.861Kτ=(kτ+ 1 −1)1= (1.40+11−1) ×=1.793—20 解：1．计算法ετβτβq0.860.861已知σmax= 190MPa ，σmin= 110MPa ，σm和σa分别为σ+σ190 110σm=max min=+=150MPa2 2σ−σ190 110σa=由公式（3-21），计算安全系数max min = −=40MPa2 2S ca=σ+−1(−ψ)σKσσσσm=300 + (2.0 − 0.2)150×=1.52．图解法Kσ(+m a) 2.0 × (150 + 40)由公式（3-6）知，脉动循环的疲劳极限σ0为σ2 −1 2 300σσ0=1+ψ σ=1×+ 0.2=500MPaσ500−1=300= Kσ2.0150MPa； 2Kσ= 2 ×2 .= 125 MPa根据点A（0，150）、点D（250，125）和点C（360，0）绘出零件的极限应力线图。
过工作应力点M（150，40），作垂线交AG线于M′ 点，则计算安全系数σ′+ ′=M Mσ=+150 135=S ca m+a+ 1.5M M150 40σmσa3—21 解：1．求计算安全系数S ca题解 3—20 图由公式（3-31），由于σ3< σ −1 ，对材料的寿命无影响，故略去。
计算应力σ=m1Z∑σ91×9=ca N0i=1m=×n i i5 106(104× 5009+ 105× 400 )3275.5MPa由公式（3—33），试件的计算安全系数σS caσ= −1 =350= 1.272．求试件破坏前的循环次数nca275.5由公式（3—1 a）各疲劳极限σrN所对应的循环次数N分别为σN1= N0σ6 ×3509 =( −1)m= 5 × 10(1500) 201768σN= Nσ×350=20( −1 )m= 5 ×106(2σ400350)91503289N= N0σ 6×9 =( −1)m= 5 × 10(由公式（3—28），试件破坏前的循环次数450) 520799n1 n = (1−−n2−410−510×53—22 解：N1N2)N = (1)×520799= 460343≈ 4.610 201768 15032891．计算平均应力和应力幅材料的弯曲应力和扭转切应力分别为Mσb= =M=×300 103= 46.88MPaW T 0.1d3T×0.1 40×33τ=W T=0 .2d 3=800 10×0 .2 403= 62.5MPa弯曲应力为对称循环变应力，故σm= 0 ，σa= σb= 46.88MPa 。
扭转切应力为脉动循环变应力，故τm= τa= 0.5τ=0.5×62.5=31.25MPa。
2．求计算安全系数由公式（3—17），零件承受单向应力时的计算安全系数S σ=σ −1σ+ψσ=355×= 3.44Sτ=Kσaτ −1σm=2.2× 46.88 +0.2 0200= 3.37τψτKτa+τm 1.8×31.25+0.1×31.25由公式（3—35），零件承受双向应力时的计算安全系数S ca=S Sστ2 2=3.44×3.372= 2.413－23 答：由式（3－44），可靠性系数β为β=+S Sστ−μμr s=3.442+3.37−600 525= 1.52+22+2σσ40 30r s由附表 3－12 查得对应的可靠度R=φ(1.5)=0.9331944－1（略）4－2 答：第四章摩擦、磨损及润滑概述膜厚比λ是指两滑动表面间的最小公称油膜厚度与两表面轮廓的均方根偏差的比值，边界摩擦状态时λ≤1，流体摩擦状态时λ＞3，混合摩擦状态时1≤λ≤3。