課后習(xí)題答案精簡(jiǎn)版

某材料的對(duì)稱循環(huán)彎曲疲勞極限

180MPaN5106m9 [解 σ1N

0180

373.6M1σ1N2

0180N9

7

33

已知材料的力學(xué)性能為σs260MPa，σ1170MPa，Φσ0.2，試?yán)L制此材料的簡(jiǎn)化的等壽[解 A'

2σ1

10σ2σ1217001 12得D283.332283.33，即D2根據(jù)點(diǎn)A'(0,170)，C(260,0)，D'(141.67,141.67)按比例繪制該材料的極限應(yīng)力圖如下圖所3-5如題3-4中 截面上的平均應(yīng)力σm20MPa應(yīng)力幅σa20MPa試分別按①rC②σmC，求出該截面的計(jì)算安全系數(shù)Sca。[解 由題3-4可知σ-1170MPa,σs260MPa,Φσ0.2,Kσ（1）r ScaK

σ-Φ

2.282.35300.2σ σ（2）σm σ-1KσΦσσm1702.350.2σ20KKσ

2.3530托架所承受的最大載荷為20kN，載荷有較大的變動(dòng)。試問(wèn)：此螺栓連接采用普通螺栓連接還是鉸制[解]采用鉸制螺栓連接為宜，因?yàn)橥屑芩艿妮d荷有較大變動(dòng)，鉸制螺栓連接能精確固定被連確定M6×40由螺栓材料Q215，性能等級(jí)8.8，查表5-8，可知[σs640MPa，查表5-10，可知[S3.5~[][σs][S

3.5~

[σ]σs640426.67MSp Sp栓上的分力為F，各螺栓軸線到螺栓組對(duì)稱中心的距離為r,即r 75

jF1F120

2cos Fj

20300

8752F2F2F2F22FFcosFmax

319 d 61034 p pd0 610311.4[解]FFFiT（a）中各螺栓軸線到螺栓組中心的距離為r，即

16

16

Fj

602506125

2125 （b）方案中Fi6F2125 MrmaxFLrmax

60250103

j

125 125 2 2 2 102102(24.39)22102

FiFi2Fj22FiFjcos

6-3d80mm的軸端，安裝一鋼制直齒圓柱齒輪（如下圖L1.5d，工作時(shí)有輕[解]d80mm，查表得所用鍵的剖面尺寸為b22mmhL'1.5d1.580 L鍵的標(biāo) 鍵2290GB1096- lLb9022h鍵與輪轂鍵槽接觸高度為k 2根據(jù)齒輪材料為鋼，載荷有輕微沖擊，取許用擠壓應(yīng)力[σp110M根據(jù)普通平鍵連接的強(qiáng)度條件

σp

2T

[σp kld[σp]768801102094N V帶傳動(dòng)的n11450

min，帶與帶輪的當(dāng)量摩擦系數(shù)fv0.511180[解

e

2

e051

e

ee

10010-2T

2

23.92N2Fecν

478.414503.141000.951000601000VP7.5kW，帶速ν10msF12F2，試求緊邊拉F1、有效拉Fe和初拉F0。[解] PFeν F1000P10007.5750N F12Fe2750FFFe FFFe1500750 [解][解]2、4的輪齒螺旋線方向均為右旋。蝸桿、蝸輪所受各力的作用位 [解 的內(nèi)徑均為35mm，51301的內(nèi)徑為13-5根據(jù)工作條件，決定在軸的兩端用α2513-13b ]Fd10.68Fr10.683390Fd20.68Fr20.681040Fa1maxFd1,FaeFd2max2305.2,870707.2Fa2maxFd2,Fd1Faemax707.2,2305.2870求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷P1和1Fa12305.20.68e Fa21435.21.38

X1X2

Y1Y2P1fpX1Fr1Y1Fa11.51339002305.2P2fpX2Fr2Y2Fa21.50.4110400.871435.2 C29000N，因P1P2，所以按軸承1的受力大106C Lh

60nP [解]（1）11132n2180rminP5.5kW，有關(guān)的齒輪參數(shù)見(jiàn)下表：mnzβ3右4右 [解]（1）T9.55106P9.551065.5291805.56Nn

2dmnz2 2

cos 3dmnz33233cos cos

2T

2291805.561706.57N2291805.566259.24NFFtanαn1706.57 tan 2 t2cos2

FFtanαn1706.57tan203 t3cos3

cosFa2Ft2tanβ21706.57tan1044'Fa3Ft3tanβ36259.24tan922'作軸的空間受力分析，如圖（a。 Ft3BDFt2CD6259.24 .5780 FNHDFt2Ft3FNHA1706.576259.244680.543285.27NMHBFNHAAB4680.54100468054Nmm468.05NmFBDFACFd3F

a3

2308.96210632.2801032.4793.24323.49 FAC FFABFNVD

2308.96100632.2 .4793.24323.49 FNVAAB1067.28100106.728NM

AB

d31067.281001032.4793.24154.86N

MVCFNHDCD609.488048.76NM Fd2 CD323.49341.99609.48806.555N M468.052 M468.052 MM M M M262.8222C

493.007N468.052468.052 M262.8222M M262.8222轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力考慮，取α0.6McaBMB480.068NmTM'αT493.0072M'αT493.00720.6M