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PAGE58
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PAGE
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 σ1 180MPa,取循环基数 N0 5106,
9,试求循环次数N分别为7000、25000、620000次时的有限寿
命弯曲疲劳极限。
6
[解]
σ1N1
σ19
N0
180
95
103
373.6MPa
N1
7
10
σ1N2
σ19
N0
180
9
5
106
4
324.3MPa
N2
2.5
10
σ1N3
σ19
N0
180
9
5
106
5
227.0MPa
N3
6.2
10
3-2
已知材料的力学性能为
σs
260MPa,σ1
170MPa,Φσ
0.2,试绘制此
材料的简化的等寿命寿命曲线。
[解]
A(0,170) C(260,0)
2σ σ
Φσ
σ
0
σ
2
σ1
0
1
Φσ
σ
2
σ1
2
170
283.33MPa
1
Φσ
1
0.2
得D(283.332,283.332),即D(141.67,141.67)
根据点 A(0,170),C(260,0),D(141.67,141.67)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=62mm,r=3mm。如用题 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D
54
1.2,r
3
0.067,查附表
3-2,插值得σ1.88,查附
d
45
d
45
图3-1
得qσ
0.78,将所查值代入公式,即
kσ
1qσ
σ1
10.781.88
1
1.69
查附图3-2,得εσ
0.75;按精车加工工艺,查附图
3-4,得βσ0.91,
已知βq
1,则
Kσ
kσ
1
1
1.69
1
1
ε
1
βq
0.75
0.91
12.35
β
1
σ
σ
A0,1702.35,C260,0,D141.67,141.672.35
根据A0,72.34,C260,0,D141.67,60.29按比例绘出该零件的极限应力线图
如下图
3-5
如题3-4中危险截面上的平均应力
σm
20MPa,应力幅σa
20MPa,
试分别按①r
C②m
C
,求出该截面的计算安全系数
Sca。
σ
[
解
]
由题
3-4
可知
σ-1
σ
Φ
0.2,
K
2.35
170MPa,s260MPa,σ
σ
1)rC
工作应力点在疲劳强度区,根据变应力的循环特性不变公式,
其计算安全系数
σ
170
Sca
KσΦσ
2.28
2.35300.220
σa
σm
(2)σ C
m
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
σ
K
σ
Φσ
1702.350.2σ
20
Sca
Kσσa
σm
2.353020
1.81
第五章 螺纹连接和螺旋传动 p101
习题答案
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
纹特点
应用
类型
普
通牙形为等力三角形,牙型角
60o,内外一般联接多用粗牙螺纹,
螺纹
螺纹旋合后留有径向间隙,外螺纹牙根
细牙螺纹常用于细小零
允许有较大的圆角,以减少应力留集
件、薄壁管件或受冲击、
中。同一公称直径按螺距大小,分为粗
振动和变载荷的连接中,
牙和细牙。细牙螺纹升角小,自锁性较
也可作为微调机构的调
好,搞剪强度高,但因牙细在耐磨,容
整螺纹用
易滑扣
管
螺牙型为等腰三角管联接用细牙普通
薄壁管件
纹
形,牙型角55o,内螺纹
外螺纹旋合后无径
非螺纹密封的
55o
管接关、旋塞、阀门及其
向间隙,牙顶有较
圆柱管螺纹
他附件
大的圆角
用螺纹密封的
55o
管子、管接关、旋塞、阀
圆锥管螺纹
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
梯形牙型为等腰梯形,牙侧角3o,内外螺纹最常用的传动螺纹螺纹以锥面巾紧不易松动,工艺较好,牙根
强度高,对中性好
锯 齿牙型不为等腰梯形,工作面的牙侧角 只能用于单向受力的螺
形 螺3o,非工作面的牙侧角 30o。外螺纹牙纹联接或螺旋传动,如螺
纹 根有较大的圆角,以减少应力集中。内 旋压力机
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
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
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