机械设计课后练习.doc
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1、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=62mm,r=3mm。如用题3-2中的材料,设其强度极限B=420MPa,精车,弯曲,q=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中危险截面上的平均应力,应力幅,试分别按,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,
2、根据变应力的循环特性不变公式,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 5-5 图5-49是由两块边板和一块承重板焊接的龙门起重机导轨托架。两块边板各用4个螺栓与立柱相连接,托架所承受的最大载荷为20kN,载荷有较大的变动。试问:此螺栓连接采用普通螺栓连接还是铰制孔用螺栓连接为宜?为什么?Q215,若用M640铰孔用螺栓连接,已知螺栓机械性能等级为8.8,校核螺栓连接强度。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
3、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来抵抗转矩,连接不牢靠。(1)确定M640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(),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,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M640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、距离为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
4、种布置形式所用的螺栓直径最小?为什么?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 由(a)图可知,最左的螺栓受力最大 (b)方案中 由(b)图可知,螺栓受力最大为 5-8 两块金属板用两个M12的普通螺栓联接。若接合面的摩擦系数f=0.3,螺栓预紧力控制在其屈服极限的70%。螺栓用性能等级为4.8的中碳钢制造,求此联接所能传递的横向载荷。5-9受轴向载荷的紧螺栓联接,被联接钢板间采用橡胶垫片。已知螺栓预紧力Fo=15000N,当受轴向工作载荷F10 000N时,求螺栓所受的总拉力及被联接件之
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