機械設計作業(yè)集第四版李育錫課后答案[1-16章].khda

1、案網(wǎng)（原洙后鬃網(wǎng)最吉業(yè)的誦后習題笞案b寧h區(qū)教課后si搽習冊i期末考糧答案i實精報告答驀答案網(wǎng)(http:/www. daanwang. com)機械設計作業(yè)集（第三版）解題指南西北丄、ik大學機電學院2008.7、八一 刖目本書是島等教育出版社出版、西北工業(yè)人學濮良貴、紀名剛主編機械設 計（第八版）和李育錫主編機械設計作業(yè)集（第三版）的配套教學參考書, 其編與h的是為r幫助青年教師使用好上述兩本教材，并為教帥批改作業(yè)提供本書對機械沒計作業(yè)集（笫三版）屮的大部分作業(yè)題給出了參考解答， 對丁設計計算類題，由丁選材、取位等的不同，會得出不同的解答，這類題的 設計計算方法可參考機械設計教材中的例題，

2、木書略去解答。本書是機械設計課程教師的教學參考書.也可供自學機械設計課程的讀者和 考研學生參考。機械設計作業(yè)集已經(jīng)使用多年，希望廣大教師將使用屮發(fā)現(xiàn)的問題和錯 誤、希窣增加或刪的作業(yè)題、以及對機械設計作業(yè)衆(zhòng)的改進建議告知編 者（電f信箱：liyuxio5,我們會汄真參考，努力改進，本書由乎ft錫編寫，由于編者水平所限，誤漏之處在所難免，敬w廣大使用 者批評指正。編者008.7冃錄第三章 機械零件的強度（1）第四章摩擦、磨損及潤滑概述（5）第五章螺紋連接和螺旋傳動(9)笫六穿花鍵、無鍵連接和銷連接第七章鉚接、焊接、膠接和過盈連接（ii）第八章帶傳動（15）第九章鏈傳動（18）第十章齒輪傳動（19

3、）第十一韋蝸桿傳動（24）第十二$ 滑動軸承（28）第十三章 滾動軸承（30）第十四帝聯(lián)軸器和離合器（34）第十五章軸（36）第十六章彈簧（41）機械設計自測試題（43）第三章機械零件的強度3 1衣面化寧熱處理;a頻衣面淬火；衣面硬化加1: : 32:3 3截面形狀突變；貼；34 t:35(1):3 6 答：零件上的應力接近屈服極限，疲勞破壞發(fā)生在應力循環(huán)次數(shù)在103i04范闈內(nèi)，零件破壞斷口處 有鉭件變形的特征，這種疲勞破壞稱為低周疲勞破壞.例如飛落架.火箭發(fā)射架中的零件. 軍件上.的應力遠低rw服極限.疲勞破壞發(fā)牛在應力擁環(huán)次數(shù)大r io4吋，零件破壞斷口處無簾性 變彤的特征.這種疲勞破壞

4、稱為高周疲勞破壞，例如一殷機械上的齒輪.軸承、螺栓艿通用零件.3- 7 答：w料的持久疲勞極限a,，所對應的摘環(huán)次數(shù)為/v,.不m的w料有不m的有時很大為 rttir材料的疲勞試驗.人為地規(guī)定一個ffi環(huán)次數(shù)vu.稱為循環(huán)基數(shù).所對陶的極限庥力a,稱為材料 的疲労極限 和況為材料所固打的性質(zhì)，通常足不知道的，在設計計算時，當則取 ain =ar 3 8 答：圖a中a點為靜應力，r = l圖h中a點為對稱循環(huán)變應力，r = -l. ffl c中4點為不對稱循環(huán)變 應力i -lr104時.在一定的應力變化規(guī)律下，如果極限應力點落在極限應力中的屈服曲gc卜時.也 權按靜強度條件計燈：如果極限應力點落

5、在極限應力線m屮的疲勞曲線e h時.則應按疲勞強度條件 計算:3-12?：在單向穩(wěn)記變戍力下e作的零件，戍3在岑件的極限噸力線閣屮，根琚岑件的戍力變化規(guī)怍，由汁 鋅的方達或由作圖的z/法確定其極限應力.3 13 答：該假說汄為；件迮毎次扼壞變應力作用t，成的損傷程jss可以糶加的.應力況i環(huán)次數(shù)增加，損 傷程沒也增加，兩齊滿足線性關系*氣損傷達到loo%時，岑件發(fā)生疲勞破壞。疲勞損傷線性棋積假說 的數(shù)學衣達式為3-14 答：首先求出在單向應力狀態(tài)下的計算安全系數(shù)，即求出只承受法向應力時的計算安全系數(shù)l和只承 受切向應力時的汁算安今系數(shù)5.,然后由公式（3-35）求出在雙向應力狀態(tài)下的計算安令系

6、數(shù)s 要求sa5 （設計安全系數(shù)，3-15 答：影響機械棗件疲勞強的主耍閃累有棗件的宛力集屮人小，零件的尺寸，零件的表面質(zhì)壁以及零件 的強化方式.捉卨的措施足：1）降低零件應力集中的影喃；2）捉禹零竹的農(nóng)面質(zhì)s: 3）對零件進行 熱處理和強化處理：4）選用疲勞強度島的|彳料：5）盡可能地減少或消除零件衣而的初始裂紋等.3-16 答:結(jié)構內(nèi)部裂紋和缺陷的存在玷導致低應力斷裂的七在k因*3-17 答 i應力強度因子久表征製紋頂瑞附近應力場的強昶，平面應變斷表征枓料k止效紋火穩(wěn) 擴越的能力。若k,k,ct則裂紋不會失穩(wěn)擴肢：若kkic,則裂紋將失穩(wěn)擴展.318 解：己知= 75ompa , a, =

7、55（）mpa, r. =35（）mpa,由公式（3-3）,各對應摘環(huán)次數(shù)k的疲勞極限 分別為因此，取7_m =55ompa = rt-n1 - 35ox= 452 mpa350x 5x10*271 mpa c ff因此.取_|/ = 35ompa = r_| 319 解：1.確定有效應力衆(zhòng)中系數(shù)、尺+系數(shù)和農(nóng)面質(zhì)嵐系數(shù)含附表3_2.由d/j = 48/40 = l.2, r/j = 3/40 = 0.075,用線性插值法汁算和(. (0 075 - 0.04)x(1.62 - 2.09).a s 2.09 += 1.82，0.10-0.04 a s|.66，n75-_xd”-lft6*:l4

8、70.10 -0 04査附圖 3i, rfl= 65ompa r = 3mm ,査得 qa =0.84 qt =0.86 .由公式(附 3 ) 有效應 力集中系數(shù)ka =1 + ( -1)= 1+0.84x(1.82-1) = l69kt =1+取=0.86.合附ffi 34,取 = =0.86.零件不 強化處理，則p，.2.計算綜介影響系數(shù)山公式(3-12)和(3-l4b),綜合影響系數(shù)弋士諜+k236、令士士ok320 解：i.計算法 l知 anui = iompa，amm= llompa，7,和t分別為 190 + 110，圓朽 m 2 2 anim1190-110 4ompa由公式02

9、1)，計算安全系數(shù)9 300 + xl5052.0x(150 + 40)2.圖解法由公式06知，脈動循環(huán)的疲勞極限，為l(ti 2x300a(l = = 500mpal + l 1 + 0.2二2=!i!_= 125 mpa 2k 2x2.0f尋醐p3:根據(jù)點a (0, 150)、點d (250* 125)和點c (360, 0)繪出零件的極限應力線闬、過工作應力 點w (150, 40),作殺線交ag線于點*則計算安全系數(shù)150+135150+40人+.人鼈解3-20 ffl321 解：i. 求計算安全系數(shù)么.凼公式ul0.x5oo，+iox4(x，)_275.5mpaaiw 275.5 1

10、27由公式333，試件的計安全系ft c d 350 ca2. 求試件破壞前的循環(huán)次數(shù)。由公式(3la各疲勞極限所對應的循環(huán)次數(shù)w分別為 作1st)n, = n(r =5xl0*x() = 201768 1(rt5005xl0*x() = 150328, 400)-5x10(-520799由公式328)，試件破壞前的循環(huán)次數(shù)x 5 20799= 46()343 46x1(?w| /i(l一一!:322 解：i. 計算平均應力和應力幅w料的芎曲應力和扭轉(zhuǎn)w應力分別為a6= = =222i = 46.88mfa w o.lrf3 0.1x40j= 62.5mpa巧曲敁力為對稱循環(huán)變應力，故 =0

11、. yfl-ffft-46.88mpae扭轉(zhuǎn)切敁力為脈動循環(huán)變應力, 故 r麟=ra =0.5r = 0.5x62.5 = 3l.25mpa . 2.求訃算安全系數(shù)由公式3-17),尊件承受革向應力時的計算安全系數(shù)355s口 koru +crm 2.2x46.88+0.2x0200= 3.445- kw。i.8x3i25.o.x3125山公式(3-35)，苓件承受雙向應力時的計算安全系數(shù)= 3.373-23 答：由式(344，可靠性系數(shù)戶為 600-525o? +o?v402 + 3o2由附衣3-12舍得對應的可度r=和1.5)=0.93319第四章摩擦、磨損及潤泔概述4- 1 （略）4 2

12、答：腴厚比jsffi兩滑動農(nóng)面間的最小公稱油脫厚度與rt衣面輪廓的均方根偏斧的比值.邊界荸擦狀態(tài) 時41,流體厴擦狀態(tài)時3,混合呼擦狀態(tài)吋笑3*4- 3 （略）4一4 答：潤滑刑的極tt分了吸附在金w衣而i:形成的分7腴稱為邊界脫。邊界脫按其形成機理的不同分為吸 附膜和反應脫，吸附膠是由潤滑劑的極性分了力（或分t的化學鍵和力）吸附t金城表由形成的膠，反 應膜由潤滑刑中的元素與金域起化學反應形成的薄膜.在潤滑w屮加入適居的油性添加劑或極作添加劑.都能捉a邊界膜強度，4 5 答：岑件的辨損過程人致分為三個階段，即磨合階段、tt定磨損階段以及劇烈供損階段。 捫合階段使技觸輪廓峰壓碎成性變形.形成穩(wěn)定

13、的最伃*nffi面.捫合疋坍損的不穩(wěn)定階段.在零 件的礦個工作時間內(nèi)所占比率很小，穩(wěn)定磨損階段磨損級慢，這一階段的松短代表了本件使用壽命的k； 短.劇烈磨損階段岑件的運動副問增人，動弦荷增人，喙聲和振動增大，諮史換岑件.4 6 答：根煙於損機埋的小於損分為粘附濟損.射粒麼損，疲勞腳損，沖蝕k損.腐蝕於損和微動於損 等.主要特點略.4一7 答：潤滑汕的粘沒即為潤滑油的流動陰力.潤滑油的粘性定律：在液體中仃何點處的切應力均與該處流 體的速度悌度成正比（即r = -rjdu ）.在摩擦學中，把凡是服從粘性定汴的流體都稱為牛頓液體.粘通常分為以下幾種：動力粘度、運動粘條件粘按w際中.位制，動力粘度的巾

14、.位為pa - s 秒，運動粘度的中.位為m2/s,在我出條ft粘度的 甲位為et （逬氏）運動粘度h與條件粘度九的換黨關系見式（4-5）；動力粘度與運動粘度 的關系兌式（4-4）.4- 9 答：潤滑油的卞要性能指標有：粘度，潤滑性，極壓性，閃點，凝點，釩化穩(wěn)定性.潤滑脂的主要性能 銜如有：維入 （櫚度），滴點.4 一 10 答：在潤滑油和潤滑脂中加入添加劑的作用如下：1）提潤滑油的油性、極壓性和在極端工作條件下更有效工作的能力.2推遲潤滑劑的老化變質(zhì)，延長潤滑刑的正常使用壽命。3改界潤滑劑的物理性能.例如降低凝點.消除泡沫.提高粘度.改湃其粘一溢特性等。4 11 答：流體動力潤滑是利用摩攛面

15、間的相對運動而動形成承油膜的綱. 流體靜力潤滑處從外部將加壓的汕送入摩擦面間，強迫形成承軟汕股的潤泔. 流體靜力潤滑的承弦能力不依賴于流體粘度.故能用低粘度的潤泔油.使嗶擦副既侖商的*荻能力. 乂有低的棟力炻*流體靜力潤滑能在各種轉(zhuǎn)速悄況下達立檢定的承錢油胰，4- 12 答：流體動力利滑通常研究的足低副接觸岑件之問的潤滑問題.彈件流體動力潤滑足研宄在相滾動 (或伴有滑動的滾動條件下，網(wǎng)邦性體之間的潤滑問題流體動力潤滑把零件摩擦表面視為剛體，并認力潤滑刑的粘度不隨壓力而改變，彈性流體動力潤滑 考慮到棗件庠擦農(nóng)而的押件變形對潤滑的影響，并考慮到潤滑劑的粘度隨壓力變化對潤滑的影響.第五草螺紋連接和螺

16、旋傳動5 1 as i 中抒：小杼：523):;g):5 3(2):54 _90_ :螂紋根部:55(3):56:5- 7 答：常用蟫紋有荇通螺紋、餼蟫紋、梯形螺紋、免形w紋和鋸w形蟫紋等.前兩種蟫紋t要用于連接. b =種蟫紋主用十傳動.對連接螺紋的求足自鎖性好，有足夠的連接強度：對ft動鏍紋的求足代動精度島，效卒島，以 及餌釘足夠的強度和射麼性.5 8 答：繅紋的余留長度越長，則螺栓桿的剛度q越低，這對提蟪槍連接的疲勢強度存利，因此，承受 變我荷和沖擊載荷的螵栓連接，要求有較k的氽所匕度*5 9 (略)5- 10 答:ff通蟫冷連接的主要失效形式足蟫栓桿媒紋部分斷裂.設計準則是保證螺拴的靜

17、力拉伸強度或疲勞 拉伸強度鉸制孔用螺栓連接的卞要失效形式是螺柃桿和孔壁被壓消或螵栓桿被的斷.設計準則s保證連栳的 擠巫強度和蟫栓的剪切強度.5- 11 答：蠔栓尖、螺母和螺紋牙的結(jié)構尺寸是極掂與蟫桿的等強度條件及使用經(jīng)驗規(guī)定的，災踐中很少發(fā)生 失效，因此，通常不s要進行強度計算*5 12 答：通螺栓連接所受軸向工作tt荷為脈動循環(huán)時，蟫栓上的總找菏為不變兮的不對稱循環(huán)變伐荷， 0rl；所受摘向工作奴餌為脈動循環(huán)時，螺fth的總為酹錢ffi，r.l.5- 13 答：媒栓的性能等級為8.8級，與其相配的螺母的性能等級為8級(大ft徑時為9級)，性能等級小數(shù) 點前的數(shù)字代衣材料抗拉強度極恥的1/10

18、0(100),小數(shù)點曲的數(shù)字代衣材枓的屈服極限與抗拉 強度後限之比值的10倍(ioas/7b).5- 14 答：在不控制預緊力的情況卜，螺栓連接的安全系數(shù)與螺洤直徑有關，螺栓直徑越小，則安全系數(shù)取得 越大.這是閔為扳手的長度隨螺栓直徑減小而線性減短，而螺栓的承載能力隨螺栓笪徑減小而f方性降 低，因此.用扳t擰緊螺栓時，螺栓fi砼越細越過擰緊.造成螺栓過栽斷裂*所以小h徑的螺栓應取 較大的安全系數(shù).5- 15 答：降低螺洤的剛度成増大被連技件的剛度.將會提商螺栓連接的疲勞強,降低連接的緊密性：反之 則阡低蟫ft遷接的疲分強度，提島連接的k密性。5- 16 答：降低螈栓的剛度，提披連接件的剛和捉抽

19、緊力.其受力變形線圖參見教w圖5 28c*5- 17 答：在螺紋連接屮，約有1/3的栽集屮在第一朗h，第八圈以后的蟫紋牙兒乎不承受錢份.因此采用 螺紋牙圈數(shù)過多的加厚te母，并不能提ft螺紋違接的強度.采用魅苒螺母，環(huán)榷蟫付.內(nèi)斜螺母以及鋼絲嫁食，釘以使各阇蟪紋沴t的載荷分布趨于均勻.5- 18 答：滑動螺旋的土要失效形式是螺紋磨損，滑動螺旋的基本尺寸為螺桿直徑和螺母ffi度.通常是根據(jù) 麼性條件確定的.5- 19 （略5201. 公式中螺栓數(shù)z = 8錯誤.應當取z = 4.2. 螺紋由應當w據(jù)小衧義29.7畫由蟑紋如準中杏取畑紋大 ftj.521 解：6.x 級螵栓的w服極限 r=40mp

20、a.許用應力a = ys =4x0/3 = l60mea. 由式（5-28）.蜾栓上的預緊力a=9872 n13x41.3x4= 3291 n由式5-9）.鉍人描向力 ffzi 9872 xo.2x2xl s 1=k、1.2522 （略523 解：i. 計算單個螺栓的丄作剪力2tg2 x 630x.02423nzd 4x1302. 蟪定許用戍力聯(lián)軸器的材料為幬鐵ht200. a, = 2oompa .設聯(lián)軸器工作時受變ft荷.僉表5-10,取5p=3.鏢 tt的性能匁級為8.8級.（7, = 64ompa ,査表5-10,取5r=5.許用hv力| afl | = = = 66.7mpa :|r

21、| = - = -= 128mpa5p 3sr 53. 驗算連接強度5手冊.校制孔用螺gbrr 27-88 m12x6c）.光桿郎分的eft423fp =d0l咖=bxl8由公式(5-36),螺栓桿的ww應力r- 4x23 -18.25mpa r= io.35mpa 0.4）戍驗筲底板在橫昀力作用下是仵會泔移.駁求序擦力527 答：a參見教材圖5-3b; b參見教材圖5-3a : c）參見教材圖5-2b,螺栓應當反裝，可以増大: 山參見ft材w5-4; c）參見教材w 5-6； f）參見教材5-3b.螺釘上方空間hv増大，以便裝拆蠓釘.改 正圖從略，第六章鍵、花鍵、無鍵連接和銷連接6- 1 6

22、2接介面的擠撲:破壞:接介面的過皮靡損;6 3? 6-4小擇;齒形;65:6 6 答:薄型平鍵的島度約為桿通平鍵的60%70%,傳遞轉(zhuǎn)矩的能力比科通平鍵低，常用于溥壁結(jié)構i 窄心軸以及一辟徑向尺寸受限制的場合，6- 7 ff：肀圓鍵的!:要優(yōu)點足加工工藝性好，裝配方便，尤其適用于錐形軸瑞與輪毅的a接，i:要缺點足軸 上鍵ffi較深，對軸的強度削弱較人 一般川于輕載靜連挖中.6 8 答：兩平鍵相隔lwr布宵，對軸的m昶均勻.并且兩鍵的擠壓力對軸平衡.對軸不產(chǎn)生附加今矩.受 力狀態(tài)好.兩ffi鍵相_9）*，1206介背_若夾角過小，則對軸的w部削弱過大：荇夾角過大，則兩個楔鍵的總 承弦能力卜降.當

23、火角為10#時.兩個楔鍵的承找能力大休上只相當于個楔鍵的承ft能力.因此. 兩個楔鍵間的夾用既不能過大，也不能過小.肀關鍵在軸上的鍵w較深，對軸的削弱較大，不宜將兩個t闃鍵介冒在軸的同一橫截而上*故可將 兩個半閱鍵布置在軸的同一母線上.通常半岡鍵只用t傳遞我荷不大的場合，一般不采用兩個半岡鍵.6 9 答：軸卜.的鍵槽足在銑床卜.用埔銑刀或盤銑刀加工的.輪轂卜的鍵槽s在插床t用插刀加工的，也可以 由拉刀加t，也可以在線切割機上用電火花方法加t.6- 10 答：因為動連接的失效形式為過度磨損，而磨損的速度快慢主要與壓力冇關。壓力的大小a先應滿足靜 強度條件，即小于許用擠壓應力，然后，為了使動連格具

24、有一定的使用春命，w意將許用壓力值定得較 低.如果動連接的相對滑動表而經(jīng)過浮火處理.其耐於性捋到很大的撣尚.玎相應地提島其許用壓力值6- 11 答：胙連接花鍵的主敗火效形式ft i:作面被汝油.動連接花鍵的主奴大效肜式足1.作面過度扔損.靜連 接按式（6-5計算.動遷接按式（6-6）計算.答案網(wǎng)(http:/www. daanwang. com)脹赍中聯(lián)使用時i由丁各脹食的脹緊程度冇所不同.因此，承受拔荷時各個脹食的承找破足冇區(qū)別 的.所以，計算時引入額定栽荷系數(shù)/n來考這一因索的影響.6- 13 答：銷的類咿和應用場合略.銷連接的失效形式為銷和孔窄的擠壓破壞以及銷的剪斷.6 14 答：定位用

25、銷的尺十按連接結(jié)構確定，不做強度計算.連接用銷的尺、t根據(jù)連接的結(jié)構特點按經(jīng)驗或規(guī) 范確定，必時校核其剪切強度和擠汛強度.安令的汽抒按過載時被剪斷的條件確定.6 15 答：1. 鍵的工作長度/ = 180-22 = 158mm錯誤，應當a/ =130-22/2-5 = 114mm.2. 許用擠壓應力lajhompa錯誤.應當為pj = 40mpa .6 16 解：1. 確定聯(lián)軸器處鍵的類卑和尺寸選a#平鍵.根裾軸桿d = 70mni,奮農(nóng)得鍵的截而尺寸為：b = 20mm , /j=12mm l = ll0mm,鍵的標記為：鍵 20x hogb/t 1096-2003.2. 校核連接強度聯(lián)軸器

26、的材料為鑄鐵，斉表 62,取ryp = 55mpa =o.5a = o.5xl2 = 6mm 110-20 = 90mm.由公式(6u，擠壓應力曠529mpaw200072000x1000滿足強度條件*3. 確定齒輪處鍵的類型和尺寸，選a型平鍵，根據(jù)軸徑j = 90mmr s表&i得鍵的戧面尺寸為：h = 25mm , a = 14mm,取鍵長 l - sonim .鍵的標記為：鍵 25x8ogb/t 1096-2cmb*4. 校核連接強度齒輪和軸的材料均為鋼，杏衣&2，収由公式(6-1),擠壓應力 #； 2000x10007 ?mpa* kid 7x55x90渦足強ffi條件6 17 解：1

27、. 軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩tftdd / 2 = 15= 14mm , h = 9mm，取鍵長l = 70min ,根據(jù)軸徑c/ = 45nnn，鍵的標記為：鍵 14x70 gb/t 1565-1979.3. 校驗連接強度帶輪的材料為鑄鐵齊農(nóng)62,取|7p) = 55mpi，取，番0.15, / =70-9 = 6lmm ,由公式(6-3,擠壓應力i200ct12000x187.5= bhbb = 14x61x(14+(0.15x45)=相職111滴足強度條件*答案網(wǎng)(http:/www. daanwang. com)1.汁算ft通平鍵連接傳遞的轉(zhuǎn)矩査農(nóng)6*1，b 型平健的截面尺寸為:=28mm，h

28、16mm *取鍵長 l 140mm，k so.5a = 0.5x16 = 8mm， /=l = l40mm.由公式（6d，平鍵連接所允許傳遞的轉(zhuǎn)矩8x140x1022000xloo-57l2nm2. 計算花鍵迕接傳遞的轉(zhuǎn)矩s手冊.中系列矩肜花鍵的尺寸為：:x y/:o.75 / = 150mm 屯a = -2c = l02；92-2x06 = 3 smm 由公式（6-5）,花鍵連摶所允許傳 遞的轉(zhuǎn)圯 t2xo.75xlox3.8xl5ox97xl（x）-2o734n m2（xx）200（）6 19 解：報裾軸if手冊得z2咁脹的尺為t j-kk）nim. 145mm,申個脹苷的額定轉(zhuǎn) 矩7-|

29、 = 9.6kn-m.額定軸向力|f | = 192kn, z2 型脹套的標記為：z2-1oox145 gb/t5876-86. 旮次64,額定我術系數(shù)/n = l8,總額定轉(zhuǎn)矩和總額定軸向力分別為7； i-m（n 1.8x9.6 i7.28kn m i 匕,=，io 1.8x192 345.6ln傳遞的聯(lián)合作用力 j=小002= 2_ -21圖第七章鉚接、焊接、膠接和過盈連接7- 1 ；72對接焊縫；角焊縫；冋面內(nèi):不冋y面內(nèi);7 3 剪切 ii 74 :75 ,7 6 答：按鉚縫性能的不同分為強固鉚縫，強密鉚縫和緊密鉚縫.強固鉚縫用t以彿接強度為基木要求的 鉚縫：強密鉚縫用十+但要求h有足

30、夠的強皮，而且要求保證fe好的緊密性的錛縫：緊密鉚縫用十僅以 緊密性為基本要求的鉚縫。7- 7 答：鉚釘連接的破壞形式為鉚釘被剪斷，被鉚fe擠壓、剪切、拉伸等破壞.校核鉚釘連接吋，成校核 被竹的拉伸強度條fti校核被沸件孔壁的擠壓強度條件，以及校核鉚釘?shù)膚切強度條件，見材中式 (7-1、(7-2、(7-3).7 8 答：焊縫的強度與被焊件本&的強度之比，稱為焊縫強度系數(shù)，對尸對接焊縫，當w縫與被焊件邊線的 夾時.焊縫的強度將不低丁母板的強度7- 9 答：當焊接結(jié)構屮有角鋼等構件時，w為角鋼蘞由的形心在角鋼寬度方向上是不對稱的，應該采用不 對稱側(cè)面焊縫.兩側(cè)w縫的k度按式7-5)計算.7- 10

31、 (略7- 11 (&)7- 12 答：過盈連接的裝妃方法有伍入法和脹縮法* 4過越螢相同的情況卜采ra脹縮法裝配的過盈連摶， 可減少或免損傷配合表而，w此緊固性好。7- 13 答：過盈連栳的承鈸能力叢由連格的結(jié)構尺寸，過桷雖.材料的強度以及凈擦系數(shù)、表粗糙度、裝配 方法等共同決定的*7- 14 答：可卞采収以下兒種怙施來提ft連接強度：増大配合處的結(jié)構尺寸，從而可減小過質(zhì)培，降低連 接件中的應力：増大包容件和被乜容件的嘆度，nj提商連接強度：改川離強度的材枓：提離配合 面的摩擦系數(shù)，從而減小過逋7 15 解： i.確定許用沒力被鉚件的材料為q235,杏喪7-1,取|a = 210mpa ,

32、(ap = 42ompa .鉚釘?shù)牟牧蠟閝215.喪表7- 1.取|r = l80mpa.2.輪算被鉚件的強度被鉚件上的拉仲應力吋山下式簡化計算.其中t/ = 25=2xlo = 2omm.a = - = 200x103 = l66.7mpa |l80mpa, rf = l40mpa . 2.校核焊縫強度對接焊縫和搭接焊縫所能承受的級銜分別為hjr*j = 0.7 x80x 12 x 140 = 94080n焊縫所能承受的總伐fr 篇 f, +f = 367200+94080=461 mon w 4ft ikn焊縫所受到的工作ftffif = 400kn25（5部，最小有效過撤景 =-46 =

33、 94.7-6,衣面粗糙度九=0.84對應于/?:=3.2戶.由公式（7-12）,采用壓入法和脹縮法裝配得到的最小過盈a分別為壓入法:脹縮法:zu =汐 -2/u = ) =94 一 (18 x 從0.3*兩者的剛度系數(shù)分別為由公式（7-11）,采用兩祌方法裝配，配合面間的報小rlmik力分別為壓入法:3, 計鋅允許傳通的最大轉(zhuǎn)矩r由公式（7-9）,兩種裝配力法允許傳逆的甩大轉(zhuǎn)分別為壓入法：p2v _j.26x25o!x6oxai _mnn 2 2脹縮法：3.45x,x2502x60x0.1 =2032nm7 18 （略）7- 19 解：i.計算切向鍵連接傳遞的轉(zhuǎn)矩報裾軸徑d = 100mm

34、杏手冊得普通切向鍵的尺寸為：i =9mm 取r = 0.7mm / = 0.15 . / = 150mm， 由公式（&4）鞞通切向鍵連接所允許傳遞的轉(zhuǎn)矩1hmm)x(0.5x0.15+0.45)xio()xl50x(9-0.7)xl()0=6536n.m2.計算漸開線花鍵連接仏迎的轉(zhuǎn)矩漸開線花鍵的參數(shù)為：z = 19 h = m = 5mm，/ = 150mm dm =/n* = 5xl9 = 95nim 取 y = 0.75 由公式（65），漸開線花鍵迮接所允許傳遞的轉(zhuǎn)矩我卜，是加5x150劃制醐3. 計ffz2脹5連接傳遞的轉(zhuǎn)矩根據(jù)柚徑/ = ioomm杏手冊得z2型脹套的額定轉(zhuǎn)fe t|

35、 =9.6kn m ,6-4,兩個z2型脹套牢聯(lián)使用時的額定獲荷系數(shù)/n-1.8,總躲定轉(zhuǎn)矩uit = 1.8x9.6xlo, = 1728on. m720 解：1.計訐螺檢違接傳遞的轉(zhuǎn)矩螺柃的性能等級為8.8級，5-8,（7, =640mpa .按螺栓遷接受靜我荷，不控制預r力，齊農(nóng)5-10,取j = 則許用應力|al = r，h = mo/5 = 128mpa 卉手冊，m8蠓栓義=6.647mm，由公式（5-28， 纗栓連k的頂緊力取/=（）.i5,=12.由公式（5-10，螵拴連接所允許傳的轉(zhuǎn)矩t fo _ 尸0諷2 _ 3416.7x0.15x4x90 =1.2x2=76876n mm

36、 報 76.9n m2.計算平鍵連接傳遞的轉(zhuǎn)矩mm，根據(jù)軸徑d = 30mm ,斉衣6-1，得a型平鍵的尺j為：b = 8mm , /i = 7mm ,取l = 50mm , /-l-fe-50-8-42mm,卜0.5* 0.5x7麵3.5mm，按鍵連接受靜載新，聯(lián)軸器材料為鑄鐵，査表么2, 取|-75mpa.出公式（&i）,平鍵迕技所允許傳遞的轉(zhuǎn)炻x75165nmkid t ，3.5x42x30 t ,騰2000 r 2000由以上的計r結(jié)果珂知此収軸器允許ft遞的煨大靜轉(zhuǎn)矩r = 76.9n.m 第八章帶轉(zhuǎn)動8 1（2）: 82 （3）: （3）；8 3拉腳力.離心觀上，彎曲拎力;a+w+

37、l :帶的緊邊幵始繞h小帶輪;8 1 （2） : 85預緊力fy、包角g和摩擦系數(shù)/ :8- 6 （略）8- 7 答：尸（.隨小仳輪轉(zhuǎn)速增大而地大，當轉(zhuǎn)速超過一定值后，pu隨小帶輪轉(zhuǎn)速的進一步增大而下降.這足 w為r=ftv,在帶傳動能力允許的范ra內(nèi).隨荇小帶輪轉(zhuǎn)速的堉人帶速vffl人）帶傳遞的功乎講人. 然而當轉(zhuǎn)速超過 定值后，由于離心力的影響.使得帶所能仏遞的有效拉力盡下降，因此小帶輪轉(zhuǎn) 逮進-步増人時，借的ft動能力a下降，8- 8 （略）8- 9 ：v帶繞在帶輪上，頂膠變窄，底膠變寬，寬不改變處稱為帶的節(jié)寬/，p,把v帶在規(guī)定尺寸的 測章帶輪上.在規(guī)定的張緊力下.沿v帶的p寬巡行-周

38、的長度即為v帶的基準氏度v帶輪的蓽 準fi徑足銜帶輪榷寬尺寸等于帶的節(jié)寬尺寸處的帶輪直徑*8- 10 答：右大帶輪上的負拔為恒功率負戰(zhàn)，則轉(zhuǎn)速島吋帶輪上的有效拉力小，轉(zhuǎn)迷低時有效拉力大.因此. 應3按轉(zhuǎn)速為500r/iwn來設計帶傳動.若大帶輪上的負我為恒轉(zhuǎn)矩負我，則轉(zhuǎn)速商時瑜出功本大，轉(zhuǎn)速低時輸出功率小*因此.應當按轉(zhuǎn) 逨為looor/min來設計帶傳動，8- 11 芥：因為單根杵通v帶的簞本額定功率a.足在f=l （主、從動帶輪都足小帶輪）的條件下實驗得到的* 當時.大帶輪上帶的穹曲應力小，對帶的損ft砝少，在相kj的使用壽命悄況下.允許帶傳遞史大 些的功半，因此引入額定功率w黽zlpo.

39、8 12呼擦系數(shù)/増大，則帶的ft動能力増大，反之則減小.這樣做不合刑.閔為帶輪i:作面加1:得 粗,則誑的瘀損加w.帶的壽命縮fe.8 13 答：在帶傳動屮，帶的彈性滑動足因為帶的彈性變形以及傳遞動力時松、邊的拉力若造成的，足帶在 輪上的局部滑動，彈性滑動及帶傳動所同打的，足不免的*彈性滑動使帶傳動的傳動比増人.當帶傳動的負載過大，超過帶3輪間的砬大摩擦力時，將發(fā)生打滑，打滑時帶在輪上全曲滑動，打 滑是帶傳動的一種失效形式，是可以避免的*打滑首先發(fā)生在小帶輪上，兇力小帶輪上帶的包角小，帶 與輪間所能產(chǎn)生的最大擦力較小.8 14 答：小帶輪的瑤準汽衿過小，將使v帶在小帶輪上的穹曲問力過大.使帶

40、的使用壽命下降.小詆輪的 基準立徑過小，也使伢帶傳遞的功率過小，帶的傳動能力沒有得到充分利用.足-種個合理的s計， 帶速v過小，帶所能傳遞的功率也過小（因為帶的傳動能力沒有得到充分利用：帶速r 過人，梟心力使得帶的傳動能力卜降過人，帶傳動在不利條件k工作，應當避免.8- 15?：帶傳動的中心距過小.會減小小帶輪的包用.使枵帶所能傳通的功率卜降.中心距過小也使枵帶的 長度過小，am樣的使用好命條件下，中根帶所肐摶遞的功卒下降*中心距小的好處是帶ft動的結(jié)構尺十緊湊.帶傳動中心bi。過大的優(yōu)缺點則相反.1l中心距過大使得帶傳動時松邊抖動過大. 傳動不平穩(wěn)，初拉力尺,過小，帶的傳動能力過小.帶的傳動

41、能力沒有得刊充分利用初拉力大，則帶的傳動 能力大，但是，初拉力過大將使的帶的壽命域十降，也a不合適的.帶的根數(shù)z過少（例如；：=1），這有可能是由于將帶的型號選得過人而造成的，這使得帶動的結(jié) 構尺、j偏大而不合適.如果帶傳動傳遞的功率確實很小只滿要一根小型y的帶就可以了這時使用 :=1完仝合適。帶的根數(shù)z過多.將會造成帶輪過寬.而且各根帶的受力不均勻（帶k偏左造成，每 根帶的能力得不到充分利用，應當改換帶的型號重新進行設計*8- 16 答：輸送機的f小變，v提卨左石，則輸出功率増大30%左.右.三種方案都可以使輸送帶的速度r 提耗.但v帶傳動的工作能力卻是不問的.（1）dj2減小.v帶傳動的工

42、作能力沒冇提商（pu，kl，kat此,基木不變）傳遞功率増大30% 將使小帶輪打滑.故該方案不合理，（2）心,增大.v帶傳動的丁作能力提離（汽,壌大303左右.k, kt求,本不變.故該方 案合理（3）d増大不會改變v帶傳動的工作能力.故該方案不合理。8- 17 答：應全部更換.因為帶t作一段時間后帶k會増大，新.iu帶的k度相斧很大.這樣會加劇ffi荷在各 帶上分配不均現(xiàn)象.影晌傳動能力8- 18 答：帶在仗用過程中會伸長變形，造成帶對輪的張緊力下降.將中心鉅設計成可調(diào)節(jié)的，可方便的調(diào) 節(jié)帶中的張緊力大小。對于中心距不吋調(diào)節(jié)的帶傳動.只能采用張緊輪來調(diào)節(jié)帶中的張緊力.對子v 帶傳動.張輪應當

43、布s在松邊旅近大帶輪處.并且從內(nèi)向外張緊.8- 19 （略）820 解： 由公式（8-22）,帶的基準長度l “ = 2u + 心2） + 匕 人12-24i=2x815 + （140 + 400） + （4x 140= 2499 nun24x815杏表8-2，ld -2500mm ,由公式（8-7，小帶輪的包角a. = 180 * - j” _ 心1 x57.5, = 180 -徹 _ u（） 57 .5 - 161 .7*1a815査表 8 5, k篇 0.95,査表 8-2, kl =1.09 査表8-7,取ka=.2.帶的計算功由公式(8-26，帶所允許傳遞的功卒p = z(p0 +么

44、 po)ka.kl = “(2.28+ 0.17)x0.95 x 1.09 = 8 # kw ftl28-21 解： 杏衣8-7,取么=1.2.帶傳動的計算功車p.=k,f = 1.2x36 = 432kw杏闬8-11,由pa =432kw. /!| = 1440r/min ,選取a型tf通v帶.由公式（8-22）.帶的基準長4x530=1606 mmld = 1600mm ,由公式(心7)，小帶輪的包杳衣8-2,l =0.99，僉表 84a.取 a = 1.07kw。僉表 84b，収僉表8-5.取/ =0.955,僉表8-2,取尺4.32ac. =0.17kw ,由公式(8-26),帶的根數(shù)

45、(1.07 + 0.17)x0.955 x 0.99 =遣* (po apq)kakl 収；：=4, fl號為a甩.822 解：由公式(&4),帶傳動的有效拉力 f =1000- = 1000x 75onv 10 由公式(83，有效拉力fr=ff2=2fz-f2=f2.因此.帶的松邊拉力和緊邊拉力分別為 r2 =fr =750n; f| =15()on由公式(8u).帶的初拉力f9-i(f1+)-l(1500 + 750)-1125n823 (略8-24 ff：ffi (a)為y帶傳動.張緊輪應布置在松邊，從外向內(nèi)張緊.張緊輪報近小帶輪.可增大小帶輪的 包角，w (b)為v帶傳動，張緊輪應布咒

46、在松邊.從內(nèi)向外張.張緊輪靠近大帶輪，以免減少小帶 輪的包角.8-25 解題解8-25圖答案網(wǎng)(http:/www. daanwang. com)18第九章鏈轉(zhuǎn)動919395（3）； 92鈀軸。奩簡;鏈條疲匁破壞、內(nèi)鏈fe與食簡外h板鉑軸；滾了與食簡；食簡銷軸:94越商i越大：越少：鏈條校鏈的麼損、鏈條餃鏈的股合、鏈條靜力破壞:鏈條的疲勞強甩;9- 6略)9- 7 答： 由于a條制造的影響，a條的抹數(shù)過多，將使捋各_鏈承受的釵荷不秘均勻，9- 8 ft：對鏈輪m料的接本要求足m冇足夠的耐供件和強.由十小鏈輪輪齒的嚙合次數(shù)比人鏈輪的多. 小鏈輪輪齒受到鏈條的沖擊也較人，故小a輪應采用較好的材料，

47、并w有較高的她度.9- 9 答：與滾子鏈扣比，形鏈傳動平穩(wěn)，噪聲小，承受沖d?性能w,效率尚，工作可靠，故常用tft速、 人傳動比和小屮心距等工作條件較為嚴酷的場合。但足彤鏈比r結(jié)構g雜.難十制造.價格較島。 浪t鏈用于一般丁作場合.9 10 答：國家標準gbfti243-1997巾沒心規(guī)定m體的鏈輪齒形，僅規(guī)定了小和敁大也ffl形狀及k極阪參 數(shù).實杯&槽形狀位于小與垃大齒槽形狀之問.部是合適的滾f鏈齒形.9 11 答： 鏈傳動為鏈輪和鏈條的嚙合傳動，平均傳動比為常數(shù).由于鏈傳動的多邊形效座，瞬時 傳動比|_，是變化的.9- 12 答： 鏈傳動的額定功率曲線的實驗條件和修正項見教材（1761

48、77頁）.9 b 答：17只考慮鏈條餃鏈的磨損，脫鏈通常發(fā)生在大鏈輪上.因為由公式ap = 2v/smll可知，當w z定時.齒數(shù)z越多.允許的節(jié)妒増小，故人鏈輪上容w發(fā)生脫鏈.小鏈輪的w數(shù)zi過小，運動不均勻性和動我鉑增大，在轉(zhuǎn)逨和功+.鉿定的ffi況下，zi過小使得鏈 條h的杏效岡周力増大，加速了鏈條和小鏈輪的麻損。小鏈輪齒數(shù);:,過人將使的大鏈輪齒數(shù)過大，既增大了鏈傳動的結(jié)構尺、j和. 乂造成鏈條在 大s輪上于跳齒和脫鏈.降低了鏈條的使用壽命.9- 15 答：鏈的節(jié)趴越人，則鏈條的承鈸能力就越人，動栽份也越人，周期性速度波動的幅值也越人.在卨速、 丄況下.應選擇小節(jié)距多抹鏈，9 16 答：鏈傳動的巾心距一般取為o=（3o50滬（/為鏈節(jié)距.中心距過小.釅位時間內(nèi)鏈條的繞轉(zhuǎn)次數(shù)増 多.鏈條的磨損和疲労加劇.鏈的使川壽命卜降.屮心距過小則鏈條在小鏈輪上的包角變小，鏈輪齒上 的釵ft増大*屮心距過大，則鏈條松邊的幸度過大，鏈條上下抖動加劇，且鏈傳動的