机械设计作业集第四版李育锡课后答案[1-16章].khda

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1、案网（原洙后鬃网最吉业的诵后习题笞案B寧H区教课后SI搽习册I期末考糧答案I实精报告答驀答案网(http:/www. daanwang. com)机械设计作业集（第三版）解题指南西北丄、Ik大学机电学院2008.7、八一 刖目本书是岛等教育出版社出版、西北工业人学濮良贵、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, 其编与h的是为r帮助青年教师使用好上述两本教材，并为教帅批改作业提供本书对机械没计作业集（笫三版）屮的大部分作业题给出了参考解答， 对丁设计计算类题，由丁选材、取位等的不同，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，

2、木书略去解答。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屮发现的问题和错 误、希窣增加或删的作业题、以及对机械设计作业衆的改进建议告知编 者（电f信箱：liyuxiO5,我们会汄真参考，努力改进，本书由乎ft锡编写，由于编者水平所限，误漏之处在所难免，敬W广大使用 者批评指正。编者008.7冃录第三章 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(9)笫六穿花键、无键连接和销连接第七章铆接、焊接、胶接和过盈连接（II）第八章带传动（15）第九章链传动（18）第十章齿轮传动（19

3、）第十一韋蜗杆传动（24）第十二$ 滑动轴承（28）第十三章 滚动轴承（30）第十四帝联轴器和离合器（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衣面化宁热处理;a频衣面淬火；衣面硬化加1: : 32:3 3截面形状突变；贴；34 t:35(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103I04范闱内，零件破坏断口处 有钽件变形的特征，这种疲劳破坏称为低周疲劳破坏.例如飞落架.火箭发射架中的零件. 军件上.的应力远低rw服极限.疲劳破坏发牛在应力拥环次数大r io4吋，零件破坏断口处无帘性 变彤的特征.这种疲劳破坏

4、称为高周疲劳破坏，例如一殷机械上的齿轮.轴承、螺栓艿通用零件.3- 7 答：W料的持久疲劳极限a,，所对应的摘环次数为/V,.不M的W料有不M的有时很大为 rttir材料的疲劳试验.人为地规定一个ffi环次数Vu.称为循环基数.所对陶的极限庥力a,称为材料 的疲労极限 和况为材料所固打的性质，通常足不知道的，在设计计算时，当则取 aiN =ar 3 8 答：图a中A点为静应力，r = l图h中A点为对称循环变应力，r = -l. ffl c中4点为不对称循环变 应力I -lr104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中的屈服曲GC卜时.也 权按静强度条件计灯：如果极限应力点落

5、在极限应力线m屮的疲劳曲线E h时.则应按疲劳强度条件 计算:3-12?：在单向稳记变戍力下E作的零件，戍3在岑件的极限吨力线阁屮，根琚岑件的戍力变化规怍，由汁 锌的方达或由作图的Z/法确定其极限应力.3 13 答：该假说汄为；件迮毎次扼坏变应力作用T，成的损伤程JSS可以粜加的.应力況i环次数增加，损 伤程没也增加，两齐满足线性关系*气损伤达到loo%时，岑件发生疲劳破坏。疲劳损伤线性棋积假说 的数学衣达式为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L和只承 受切向应力时的汁算安今系数5.,然后由公式（3-35）求出在双向应力状态下的计算安令系

6、数S 要求Sa5 （设计安全系数，3-15 答：影响机械枣件疲劳强的主耍闪累有枣件的宛力集屮人小，零件的尺寸，零件的表面质壁以及零件 的强化方式.捉卨的措施足：1）降低零件应力集中的影喃；2）捉禹零竹的农面质S: 3）对零件进行 热处理和强化处理：4）选用疲劳强度岛的|彳料：5）尽可能地减少或消除零件衣而的初始裂纹等.3-16 答:结构内部裂纹和缺陷的存在玷导致低应力断裂的七在K因*3-17 答 I应力强度因子久表征製纹顶瑞附近应力场的强昶，平面应变断表征枓料k止效纹火稳 扩越的能力。若K,K,ct则裂纹不会失稳扩肢：若KKIC,则裂纹将失稳扩展.318 解：己知= 75OMPa , a, =

7、55（）MPa, r. =35（）MPa,由公式（3-3）,各对应摘环次数K的疲劳极限 分别为因此，取7_m =55OMPa = rt-N1 - 35Ox= 452 MPa350x 5x10*271 MPa C ff因此.取_|/ = 35OMPa = r_| 319 解：1.确定有效应力衆中系数、尺+系数和农面质嵐系数含附表3_2.由D/J = 48/40 = l.2, r/J = 3/40 = 0.075,用线性插值法汁算和(. (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査附图 3I, rfl= 65OMPa r = 3mm ,査得 qa =0.84 qt =0.86 .由公式(附 3 ) 有效应 力集中系数ka =1 + ( -1)= 1+0.84x(1.82-1) = L69kT =1+取=0.86.合附ffi 34,取 = =0.86.零件不 强化处理，则P，.2.计算综介影响系数山公式(3-12)和(3-l4b),综合影响系数弋士谍+K236、令士士OK320 解：I.计算法 L知 anui = IOMPa，amm= llOMPa，7,和t分别为 190 + 110，圆朽 m 2 2 aniM1190-110 4OMPa由公式02

9、1)，计算安全系数9 300 + xl5052.0x(150 + 40)2.图解法由公式06知，脉动循环的疲劳极限，为l(Ti 2x300a(l = = 500MPal + l 1 + 0.2二2=!i!_= 125 MPa 2K 2x2.0f寻醐P3: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闬、过工作应力 点W (150, 40),作杀线交AG线于点*则计算安全系数150+135150+40人+.人鼈解3-20 ffl321 解：I. 求计算安全系数么.凼公式Ul0.x5OO，+IOx4(X，)_275.5MPaaiw 275.5 1

10、27由公式333，试件的计安全系ft c d 350 ca2. 求试件破坏前的循环次数。由公式(3la各疲劳极限所对应的循环次数W分别为 作1ST)N, = N(r =5xl0*x() = 201768 1(rt5005xl0*x() = 150328, 400)-5x10(-520799由公式328)，试件破坏前的循环次数x 5 20799= 46()343 46x1(?W| /i(l一一!:322 解：I. 计算平均应力和应力幅W料的芎曲应力和扭转W应力分别为a6= = =222i = 46.88MFa w O.lrf3 0.1x40J= 62.5MPa巧曲敁力为对称循环变应力，故 =0

11、. yfl-ffft-46.88MPae扭转切敁力为脉动循环变应力, 故 r麟=ra =0.5r = 0.5x62.5 = 3l.25MPa . 2.求讣算安全系数由公式3-17),尊件承受革向应力时的计算安全系数355S口 Koru +crm 2.2x46.88+0.2x0200= 3.445- KW。I.8X3I25.O.X3125山公式(3-35)，苓件承受双向应力时的计算安全系数= 3.373-23 答：由式(344，可靠性系数戶为 600-525o? +o?V402 + 3O2由附衣3-12舍得对应的可度R=和1.5)=0.93319第四章摩擦、磨损及润泔概述4- 1 （略）4 2