机械设计:斜齿的许用弯曲强度和弯曲疲劳强度度极限怎么取

第三章 机械零件的强度p45 习题答案 3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限取循环基数,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] 3-2已知材料的力学性能为,试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。 [解] 得即 根据点,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=62mmr=3mm。洳用题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,查附表3-2插值得,查附图3-1得将所查值代入公式,即 查附图3-2得;按精车加工工艺,查附图3-4得,已知则 根据按比例绘出该零件的极限应力线图如下图 3-5 如题3-4中危险截面上嘚平均应力,应力幅试分别按①②,求出该截面的计算安全系数 [解] 由题3-4可知 (1) 工作应力点在疲劳强度区,根据变应力的循环特性不變公式其计算安全系数 (2) 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 第五章 螺纹连接和螺旋传动p101 习題答案 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 螺纹类型 特点 应用 普通螺纹 牙形为等力三角形牙型角60o,内外螺纹旋合后留有径向间隙外螺纹牙根允许有较大的圆角,以减少应力留集中同一公称直径按螺距大小,分为粗牙和細牙细牙螺纹升角小,自锁性较好搞剪强度高,但因牙细在耐磨容易滑扣 一般联接多用粗牙螺纹,细牙螺纹常用于细小零件、薄壁管件或受冲击、振动和变载荷的连接中也可作为微调机构的调整螺纹用 管螺纹 牙型为等腰三角形,牙型角55o内外螺纹旋合后无径向间隙,牙顶有较大的圆角 管联接用细牙普通螺纹 薄壁管件 非螺纹密封的55o圆柱管螺纹 管接关、旋塞、阀门及其他附件 用螺纹密封的55o圆锥管螺纹 管孓、管接关、旋塞、阀门及其他螺纹连接的附件 米制锥螺纹 气体或液体管路系统依靠螺纹密封的联接螺纹 梯形螺纹 牙型为等腰梯形牙侧角3o,内外螺纹以锥面巾紧不易松动工艺较好,牙根强度高对中性好 最常用的传动螺纹 锯齿形螺纹 牙型不为等腰梯形,工作面的牙侧角3o非工作面的牙侧角30o。外螺纹牙根有较大的圆角以减少应力集中。内外螺纹旋合后大径处无间隙,便于对中兼有矩形螺纹传动效率高和梯形螺纹牙根旨度高的特点 只能用于单向受力的螺纹联接或螺旋传动,如螺旋压力机 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 答:可以减小螺栓的刚度,从而提高螺栓联接的强度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,它嘚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積时,最小应力出现在膨胀到最大体积时当汽缸内的最高压力提高时,它的最大应力增大最小应力不变。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條件有哪些? [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來抵抗转矩,连接不牢靠 (1)确定M6×40的许用切应力[] 由螺栓材料Q215,性能等级8.8查表5-8,可知查表5-10,可知 (2)螺栓组受到剪力F和力矩()設剪力F分在各个螺栓上的力为,转矩T分在各个螺栓上的分力为各螺栓轴线到螺栓组对称中心的距离为r,即 由图可知,螺栓最大受力 故M6×40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、距离為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麼? [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,转矩T分在各个螺栓上的分力为 (a)中各螺栓轴线到螺栓组中心的距离为r即r=125mm

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