【正文】 接觸載荷系數(shù)彎曲載荷系數(shù)10—32 解：1．計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)=K KAKVKHα KHβ=K KAKVKFα KFβ= = = = 22齒輪的壽命Lh= 8 250 5 = 10000h ，大、小齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N = 60 =8N1=n1jLh/ z601440110000 = 10= 82． 計算許用接觸應(yīng)力2N1z1 2 30 / 93 = 10由圖 1019 查得（按曲線 1 查） KHN1= ， KHN2= 。一對齒輪傳動，大小齒輪的許用接觸應(yīng)力分別為〔σH〕1和〔σH〕2，在直齒輪傳動中，用于設(shè)計公式的許用應(yīng)力〔σH〕= min｛〔σH〕1, 〔σH〕2｝在斜齒輪傳動中，用于設(shè)計公式的許用應(yīng)力〔σH〕= min｛(〔σH〕1+〔σH〕2)/2，〔σH〕2｝。為此將小齒輪設(shè)計得比大齒輪寬一些，這樣即使有少量軸向錯位，也能保證輪齒的接觸寬度為大齒輪寬度。對于接觸應(yīng)力， d1不變則 σH不變。因此，通常以節(jié)點嚙合進行齒面的接觸疲勞強度計算。通常是先對正火或退火狀態(tài)的毛坯進行切齒粗加工（留有一定的磨削余量），然后對齒面進行硬化處理（采用淬火或滲碳淬火等方法），最后進行磨齒精加工，加工工序多，費用高，適用于高速、重載以及精密機器的齒輪傳動。10－14 答：閉式齒輪傳動的主要失效形式為輪齒折斷、點蝕和膠合。9—20 解：由公式（9－16），鏈節(jié)數(shù)KP=A zPca2a+++?=z(z2z12pLp0p0z1 22)2π a02 91021 105?=+++ (10521)2 = 22π910取 Lp= 140 ，查圖 9－13，由 z1＝21 查的齒數(shù)系數(shù) Kz＝。中心距過大，則鏈條松邊的垂度過大，鏈條上下抖動加劇，且鏈傳動的結(jié)構(gòu)尺寸過大。因為由公式Δp = Δd sin180可知，當(dāng) Δd 一z定時，齒數(shù) z 越多，允許的節(jié)距增長量 Δp 就越小，故大鏈輪上容易發(fā)生脫鏈。9－9 答：與滾子鏈相比，齒形鏈傳動平穩(wěn)，噪聲小，承受沖擊性能好，效率高，工作可靠，故常用于高速、大傳動比和小中心距等工作條件較為嚴(yán)酷的場合。由公式（822），帶的基準(zhǔn)長16Ld 0= 2a0+π2(dπd 1+ dd 2) +(dd 2? d4a0d 1)22= 2 530+(90 + 250 ) +(250 ? 90 )= 1606 mm24 530查表 82，Ld= 1600mm ， a ≈ a0，由公式（87），小帶輪的包角α= 180?dd 2?dd 1 57 .5 = 18025090? ?57 .5 = 162 .61a530查表 85，取 Kα= ，查表 82，取 KL= ，查表 84a，取ΔP0= ，由公式（826），帶的根數(shù)P 4 .32P0= 。將中心距設(shè)計成可調(diào)節(jié)的，可方便的調(diào)節(jié)帶中的張緊力大小。（1）dd2 減小，V 帶傳動的工作能力沒有提高（ P0，KL，Ka，ΔP0基本不變），傳遞功率增大 30%將使小帶輪打滑。帶傳動中心距 a 過大的優(yōu)缺點則相反，且中心距過大使得帶傳動時松邊抖動過大，傳動不平穩(wěn)。當(dāng)帶傳動的負載過大，超過帶與輪間的最大摩擦力時，將發(fā)生打滑，打滑時帶在輪上全面滑動，打滑是帶傳動的一種失效形式，是可以避免的。若大帶輪上的負載為恒轉(zhuǎn)矩負載，則轉(zhuǎn)速高時輸出功率大，轉(zhuǎn)速低時輸出功率小。14第八章 帶轉(zhuǎn)動8—1 （2） ；8—2 （3） ；（3） ；8—3 拉應(yīng)力，離心拉應(yīng)力，彎曲應(yīng)力 ；σ1+σb1+σc；帶的緊邊開始繞上小帶輪 ；8—4 （2） ；8—5 預(yù)緊力 F0 、包角α 和摩擦系數(shù) f ；8－6（略）8－7 答：P0隨小帶輪轉(zhuǎn)速增大而增大，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過一定值后，P0隨小帶輪轉(zhuǎn)速的進一步增大而下降。軸公差為Φ 250+ ，最小有效過盈量δmin= 140 ? 46 = 94μm 。鉚釘?shù)牟牧蠟?Q215，查表71，取 [τ] = 180MPa 。校核鉚釘連接時，應(yīng)校核被鉚件的拉伸強度條件，校核被鉚件孔壁的擠壓強度條件，以及校核鉚釘?shù)募羟袕姸葪l件，見教材中式（7－1）、（7－2）、（7－3）。3．校驗連接強度帶輪的材料為鑄鐵，查表 62，取[σp] = 55MPa ，取 f = ，l = L ? h = 70 ? 9 = 61mm ，由公式（63），擠壓應(yīng)力滿足強度條件。6—15 答：1．鍵的工作長度 l = 180 ? 22 = 158mm 錯誤，應(yīng)當(dāng)為 l = 130 ? 22 / 2 ? 5 = 114mm 。如果動連接的相對滑動表面經(jīng)過淬火處理，其耐磨性得到很大的提高，可相應(yīng)地提高其許用壓力值。因此，兩個楔鍵間的夾角既不能過大，也不能過小。主要缺點是軸上鍵槽較深，對軸的強度削弱較大。1）底板最左側(cè)的螺栓受力最大，應(yīng)驗算該螺栓的拉伸強度，要求拉應(yīng)力 σ ≤ [σ ] 。5－18 答：滑動螺旋的主要失效形式是螺紋磨損，滑動螺旋的基本尺寸為螺桿直徑和螺母高度，通常是根據(jù)耐磨性條件確定的。5－14 答：在不控制預(yù)緊力的情況下，螺栓連接的安全系數(shù)與螺栓直徑有關(guān)，螺栓直徑越小，則安全系數(shù)取得越大。對連接螺紋的要求是自鎖性好，有足夠的連接強度；對傳動螺紋的要求是傳動精度高，效率高，以及具有足夠的強度和耐磨性。流體靜力潤滑的承載能力不依賴于流體粘度，故能用低粘度的潤滑油，使摩擦副既有高的承載能力，又有低的摩擦力矩。運動粘度νt與條件粘度ηE的換算關(guān)系見式（4－5）；動力粘度η與運動粘度νt的關(guān)系見式（4－4）。4－6 答：根據(jù)磨損機理的不同，磨損分為粘附磨損，磨粒磨損，疲勞磨損，沖蝕磨損，腐蝕磨損和微動磨損等，主要特點略。4－3（略）4－4 答：潤滑劑的極性分子吸附在金屬表面上形成的分子膜稱為邊界膜。查附圖 3—3，取 ετ= 。3－15 答：影響機械零件疲勞強度的主要因素有零件的應(yīng)力集中大小，零件的尺寸，零件的表面質(zhì)量以及零件的強化方式。但兩者的失效形式也有可能不同，如圖中 n1′ 和 n2′ 。3—8 答：圖 a 中 A 點為靜應(yīng)力， r = 1 。本書是機械設(shè)計課程教師的教學(xué)參考書，也可供自學(xué)機械設(shè)計課程的讀者和考研學(xué)生參考。3－7 答：材料的持久疲勞極限 σr∞ 所對應(yīng)的循環(huán)次數(shù)為 ND，不同的材料有不同的 ND值，有時 ND很大。 Kσ 對零件的疲勞強度有影響，對零件的靜強度沒有影響。當(dāng)損傷達到 100％時，零件發(fā)生疲勞破壞。3—18 解：已知 σB= 750MPa ，σs= 550MPa ， σ ?1=350MPa ，由公式（33），各對應(yīng)循環(huán)次數(shù)下的疲勞極限分別為σ ?1N 1=σ ?mN09= 350 5 106=583 .8 MPaσ因此，取σ ?1N1=550MPa = σs1N15 10946sσσ?1N 2=?m1mNN02= 350 5 105 1095= 452 MPaσ= σN0= 350 5 106= 271 MPa σ因此，取σN?1 3N?1 3= 350MPa = σ ?1 。計算應(yīng)力σ=m1Z∑σ919=caN0i=1m =nii5 106(104 5009+ 105 400 )3由公式（3—33），試件的計算安全系數(shù)σScaσ= ?1 =350= 2．求試件破壞前的循環(huán)次數(shù) nca由公式（3—1 a）各疲勞極限σrN所對應(yīng)的循環(huán)次數(shù) N 分別為σN1= N0σ6 3509 =( ?1)m = 5 10 (1500) 201768σN = N σ350=20( ?1 )m= 5 106(2σ400350)91503289N = N0σ6 9 =( ?1)m = 5 10 (由公式（3—28），試件破壞前的循環(huán)次數(shù)450) 520799n1n = (1? ?n2?410?51053—22 解：N1N2)N = (1)520799= 460343≈ 10201768 15032891．計算平均應(yīng)力和應(yīng)力幅材料的彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力分別為Mσb= =M=300 103= WTT 4033τ=WT=0 .2d3=800 100 .2 403= 彎曲應(yīng)力為對稱循環(huán)變應(yīng)力，故 σm= 0 ，σa= σb= 。磨合是磨損的不穩(wěn)定階段，在零件的整個工作時間內(nèi)所占比率很小。按國際單位制，動力粘度的單位為 Pa3） 改善潤滑劑的物理性能，例如降低凝點，消除泡沫，提高粘度，改善其粘－溫特性等。彈性流體動力潤滑考慮到零件摩擦表面的彈性變形對潤滑的影響，并考慮到潤滑劑的粘度隨壓力變化對潤滑的影響。5－11 答：螺栓頭、螺母和螺紋牙的結(jié)構(gòu)尺寸是根據(jù)與螺桿的等強度條件及使用經(jīng)驗規(guī)定的，實踐中很少發(fā)生失效，因此，通常不需要進行強度計算。5－17 答：在螺紋連接中，約有 1/3 的載荷集中在第一圈上，第八圈以后的螺紋牙幾乎不承受載荷。螺栓的性能等級為 級， σs= 640MPa ，查表 510，取Sτ=5 ，許用應(yīng)力σσB200τ σs640[ ] = ==；[ ] = == 128MPa3．驗算連接強度pSp3Sτ5查手冊，鉸制孔用螺栓 GB/T 2788 M1260，光桿部分的直徑 d0= 13mm ，光桿部分的長度為 60－22＝38mm，因此連接處的最小擠壓高度 Lmin= 18mm ，由公式（535），接合面的擠壓應(yīng)力σp=Fd L0 min2423=13 18=σ [p]由公式（536），螺栓桿的剪切應(yīng)力4Fτ = π120d24020滿足強度條件。改正圖從略。若夾角過小，則對軸的局部削弱過大；若夾角過大，則兩個楔鍵的總承載能力下降。輪轂上的鍵槽是在插床上用插刀加工的，也可以由拉刀加工，也可以在線切割機上用電火花方法加工。6－14 答：定位用銷的尺寸按連接結(jié)構(gòu)確定，不做強度計算。選 A 型平鍵，根據(jù)軸徑 d = 90mm ，查表 61 得鍵的截面尺寸為： b = 25mm ， h = 14mm ，取鍵長L = 80mm ，鍵的標(biāo)記為：鍵 2580 GB/T 10962003。6—21 解：題解 6—21 圖11第七章 鉚接、焊接、膠接和過盈連接7—1 （3） ；7—2 對接焊縫 ；角焊縫 ；同一平面內(nèi) ；不同平面內(nèi) ；7—3 剪切 ； 拉伸 ；7—4 （4） ； 7—5 （3） ；7－6 答：按鉚縫性能的不同分為強固鉚縫，強密鉚縫和緊密鉚縫。7－13 答：過盈連接的承載能力是由連接的結(jié)構(gòu)尺寸，過盈量、材料的強度以及摩擦系數(shù)、表面粗糙度、裝配方法等共同決定的。7—16 解：1．確定許用應(yīng)力τ =π2d z=4 200 10π 2 20 7=τ [ ]被焊件的材料為 Q235，采用普通方法檢查焊縫質(zhì)量，查表 73，