机械设计作业集答案第四版西北工大版

上传人:cel****817 文档编号:212401553 上传时间:2022-05-23 格式:DOC 页数:93 大小:610.50KB
收藏 版权申诉 举报 下载
机械设计作业集答案第四版西北工大版_第1页
第1页 / 共93页
机械设计作业集答案第四版西北工大版_第2页
第2页 / 共93页
机械设计作业集答案第四版西北工大版_第3页
第3页 / 共93页
资源描述:

《机械设计作业集答案第四版西北工大版》由会员分享,可在线阅读,更多相关《机械设计作业集答案第四版西北工大版(93页珍藏版)》请在人人文库网上搜索。

1、机械设计作业集(第四版)解题指南西北工业大学机电学院2012.7第 93 页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:),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

2、批评指正。编者2012.7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31表面化学热处理;高频表面淬火;表面硬化加工;32(3);33截面形状突变;增大; 34 (1);(1); 35 (1);36 答:零件上的应力接近屈服极限

3、,疲劳破坏发生在应力循环次数在103104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。37 答:材料的持久疲劳极限 r 所对应的循环次数为 ND,不同的材料有不同的 ND值,有时 ND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r称为材料的疲劳极限。 r 和 ND为材料所固有的性质,通常是不知道的,在设计计算时,当

4、 N > N0时,则取rN= r。38 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。39答:在对称循环时, K是试件的及零件的疲劳极限的比值;在不对称循环时, K是试件的及零件的极限应力幅的比值。K及零件的有效应力集中系数 k、尺寸系数 、表面质量系数 和强化系数 q有关。 K对零件的疲劳强度有影响,对零件的静强度没有影响。310 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

5、,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 K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 310 图311 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;312 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

6、限应力。313 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ni/Ni1。314 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S和只承受切向应力时的计算安全系数S,然后由公式(335)求出在双向应力状态下的计算安全系数Sca,要求 ScaS(设计安全系数)。315 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

7、)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。316 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。317 答:应力强度因子 KI表征裂纹顶端附近应力场的强弱,平面应变断裂韧度 KIC表征材料阻止裂纹失稳扩展的能力。若 KI KIC,则裂纹不会失稳扩散;若 KI KIC,则裂纹将失稳扩展。318 解:已知 B= 750MPa ,s= 550MPa , 1=350MPa ,由公式(3-3),各对应循环次数下的疲劳极限分别为 1N 1= mN09= 350 ××5106583 .8 MPa因

8、此,取 1N1=550MPa = s1N1510946s1N 2=m1mNN0235051051095= 452 MPa= N03505106= 271 MPa< 因此,取N13N13= 350MPa = 1 。1N351071319 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 32,由 D / d = 48 / 40 = 1.2 , r / d = 3/ 40 = 0.075 ,用线性插值法计算 和 。(0.075 0.04 ) × (1.62 2.09 ) =2.09 + =1 .66 +0 .10 0 .04(0 .075 0 .04 ) × (1

9、.33 1 .66 )0 .10 0 .04= 1.82= 1 .47查附图 31,由B= 650MPa , r = 3mm,查得 q= 0.84 , q= 0.86,由公式(附 34),有效应力集中系数k= 1+ q(1) = 1+ 0.84 × (1.82 1) = 1.69k= 1 +q1) = 1 + 0.86 × (1.47 1) = 1.40查附图 32,取 =0.77 。查附图 33,取 =0.86 。查附图 34,取 =0.86 。零件不强化处理,则 q= 1 。2计算综合影响系数由公式(3-12)和(3-14b),综合影响系数K= (k1 1)1= (1.

10、6911)12.36 q0.770.861Kk11)1= (1.40111) ×=1.79320 解:1计算法q0.860.861已知 max= 190MPa , min= 110MPa , m和 a分别为+190110m=maxmin=+=150MPa22 190110a=由公式(3-21),计算安全系数maxmin=40MPa22Sca=1()Km300 + (2.0 0.2)1501.52图解法K(ma2.0 × (150 + 40)由公式(3-6)知,脉动循环的疲劳极限0为2123000=1+ =1×+ 0.2=500MPa5001=300=K2.0150

11、MPa2 K02 ×2 . 0=125MPa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+MM150135=Scama1.5MM15040ma321 解:1求计算安全系数 Sca题解 320 图由公式(3-31),由于 3< 1 ,对材料的寿命无影响,故略去。计算应力m1Z919caN0i=1m=×nii5106(104× 5009+ 105× 400 )3275.5MPa由公式(333),试件的计算安全系数Sca=1=3

展开阅读全文
温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

网站客服QQ:2880490353     

copyright@ 2020-2023  renrendoc.com 人人文库版权所有   联系电话:18081923626

备案号:蜀ICP备2022000484号-2       经营许可证: 川B2-20220663       公网安备川公网安备: 51019002004831号

本站为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的收益归上传人(含作者)所有。人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。若文档所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知人人文库网,我们立即给予删除!