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1、机械设计答案第1章 机械设计概论1-2设计机器时应满足哪些基本要求？答：1、功能要求满足机器预定的工作要求，如机器工作部分的运动形式、速度、运动精度和平稳性、需要传递的功率，以及某些使用上的特殊要求（如高温、防潮等）。2、安全可靠性要求（1）使整个技术系统和零件在规定的外载荷和规定的工作时间，能正常工作而不发生断裂、过度变形、过度磨损、不丧失稳定性。（2）能实现对操作人员的防护，保证人身安全和身体健康。（3）对于技术系统的周围环境和人不致造成危害和污染，同时要保证机器对环境的适应性。3、经济性在产品整个设计周期中，必须把产品设计、销售及制造三方面作为一个系统工程来考虑，用价值工程理论指导产品设
2、计，正确使用材料，采用合理的结构尺寸和工艺，以降低产品的成本。设计机械系统和零部件时，应尽可能标准化、通用化、系列化，以提高设计质量、降低制造成本。4、其他要求机械系统外形美观，便于操作和维修。此外还必须考虑有些机械由于工作环境和要求不同，而对设计提出某些特殊要求，如食品卫生条件、耐腐蚀、高精度要求等。1-4机械零件的计算准则与失效形式有什么关系？常用的设计准则有哪些？它们各针对什么失效形式？答：在设计中，应保证所设计的机械零件在正常工作中不发生任何失效。为此对于每种失效形式都制定了防止这种失效应满足的条件，这样的条件就是所谓的工作能力计算准则。它是设计机械零件的理论依据。常用的设计准则有：1
3、、强度准则：确保零件不发生断裂破坏或过大的塑性变形，是最基本的设计准则。2、刚度准则：确保零件不发生过大的弹性变形。3、寿命准则：通常与零件的疲劳、磨损、腐蚀相关。4、振动稳定性准则：高速运转机械的设计应注重此项准则。5、可靠性准则：当计及随机因素影响时，仍应确保上述各项准则。1-7机械零件设计的一般步骤有哪些？其中哪个步骤对零件尺寸的确定起决定性的作用？答：机械零件设计的一般步骤有：1、选择零件类型、结构；2、计算零件上的载荷；3、选择零件的材料；4、确定计算准则；5、理论设计计算；6、结构设计；7、校核计算；8、绘制零件工作图；9、编写计算说明书及有关技术文件其 中 步 骤4对零件尺寸的确
4、定起决定性的作用。第 2 章 机械零件的强度2-3静应力计算的强度准则是什么？计算中选取材料极限应力和安全系数的原则是什么？答：静应力时零件的主要失效形式：塑性变形、断裂，脆 性 材 料 的 极 限 应 力 为（强度极限）；塑 性 材 料 的 极 限 应 力 为（屈服极限）2-5机械零件设计中确定许用应力时，极限应力要根据零件工作情况及零件材料而定，试指出金属材料的几种极限应力各适用于什么工作情况？答：强度极限乙和TB适用于脆性材料在静应力作用下使用；塑性材料极限应力为O （屈服S极限）；一一持久极限，对称循环为 一、,，脉动循环时为“0、%。21 2某材料的对称循环弯曲疲劳极限o=180M
5、Pa,取循环基数N=5x106,m=9,-10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。解：OmN=Om.N=CyN y 0当N=7000,a=5x106 xl80=373.57MPaINV 下-丫 7000当 N=25000,o=15xl6 xl80=324.30MPaIN yjN Y V 25000当 N=620000,a=pxlOfi x 180=226.99MPaIN R R Y y 6200002.1 3已知某材料的b =260 MPa,a=170 M P a,（t =0.2,试绘制该材料的简s-1 O化极限应力线图。解:根 据 一 、，（
6、P =（2 o -o）/oa-10 0a=283.340第3章摩擦、磨损及润滑3.3 试描述磨损的一般过程，为什么要认真对待机件的磨合阶段？答：磨损过程的三个阶段：磨 合（跑合）阶段新的零件在开始使用时一般处于这一阶段，磨损率较高。稳定磨损阶段属于零件正常工作阶段，磨损率稳定且较低。剧烈磨损阶段属于零件即将报废的阶段，磨损率急剧升高。在磨合阶段，如果压力过大，速度过高，则磨合期很短，并立即进入剧烈磨损阶段。所以要认真对待机件的磨合阶段。3.5润滑剂的作用是什么？常用的润滑剂有哪几类？答：润滑的作用：降低摩擦副的摩擦、减少磨损，以及冷却、密封、防锈和减振等。常用的润滑剂有：液体润滑剂：有机油、矿
7、物油、合成油等润滑脂：皂基脂、无机脂、烧基脂和有机脂固体润滑剂：软金属，如铅、金、银等；无机化合物：石墨、二硫化铝等；有机化合物：聚四氟乙烯、尼龙等。气体润滑剂：空气等。第4章 带传动4-1已知一普通V带传动传递的功率P=8 KW,带速v=1 5 m/s,紧边与松边拉力之比为3：1,求该带传动的有效拉力F e和紧边拉力F l o解：=生 上 .昆=1 00尸.8000=5 3 3.3 3 N1 000 -1 53 -F=F=F-F=A F :.F=_F e =8OO7 Ve/I 2 1 24一2有一电动机驱动的普通V带传动，单班制工作，主动轮转速1=1 4 6(h 7 m i n,中心距a约为
8、3 7 0m m,J(/1=1 4 0m m,J/2=4 0 0 m m,中等冲击，轻微振动，用三根B型普通V带传动，初拉力按规定给定，试求该传动所能传递的功率。解题要点：(1)根据题意可知传动比 i =d Id=4()0/1 4 0=2.85 7d2 d 带长 Ld=2a0+0.5 n (dd2+)+0 2 5(%-dih)2/a0=L x 3 7 0+0.5兀 x(4 00+1 4()+0.25 x(4 00 1 4()、/3 7()L 1 63 3.9 mm实际选用标准长度 L d=1 600m m小带轮包角 a=1 8()。-G)x 1 80；/(兀a)1/42)()=1 80-U 0
9、0-1 4 0 x 1 80/3.1 4 x 3 7 0=1 3 9.7 4 根据带传动工作条件，查表可得工作情况系数KA=1.1;查表可得单根普通B型V带的基本额定功率P0=2.83 k W;查表可得单根普通B型V带的基本额定功率Po=O.4 6k W;查表可得包角系数K =0.89；查表可得长度系数K =0.92。L(2)根据z =K P M P +A P)K K ,可得该带传动所能传递的功率为A 0 0 a LP=z(P+)K K IKr 0 a a L A=L3X(2.83 +0.4 6)X 0.89 x 0.92/1.1 J=7.3 4 7 k W4-3设计一普通V带传动。已知所需传
10、递的功率P=5 k W,电动机驱动，转速n l=1 4 4 0r/m i n,从动轮转速n 2=3 4 0r/m i n,载荷平稳，两班制工作。解题要点：(1)确定计算功率根 据V带传动工作条件，查表可得工作情况系数KA=I.L所以Pc=K=lAX5=5.5 kW(2)选取V带的型号根据P、n,由图4.11确定选用A型V带。ca(3)确定带轮基准直径4、d2取主动轮基准直径为4=90mm。d2=id=1440/340*90=381mm取从动轮基准直径为400mmo验算带的速度：u=7tdn/(60 xl000)1 I=Lt x 90 x1440(60 x 1000)=6.79m/s 25 m/
11、s故带的速度合适。(4)确定V带的基准长度和传动中心距根据0.7(d1+d)a不2 t d)可得a座在343980mm之间，初选中心距a=00mm。计算带所需的基准长度：L=2a+0.5k(d+d)+0.25(d-d)U ad 0 2 1 2 1 0=I x 500+0.5兀 x(400+90)+0.25 x(400-90)2/5001=1 817.7 mm选取带的基准长度Ld=l800mmo计算实际中心距：a=a 6(L)/2 =500+(1800-1818)/2Odd=491 mm(5)验算主动轮上的包角a a,=1 80 (d -J )x 1 807(K )12 I=1 80 -1 20
12、故主动轮上的包角合适。(6)计算V带的根数zz =K P/(P+AP)K K A 0 0 a I.由 1=1 4 4 0r/m i n,4=9 0 m m；i=djd.4.235,查表得P=1.06k W,P=o.l 7 k Wo05=0.9,A：L=1.01O所以 z=5.5/1.06+0.1 7 X0.9X 1.01 =4.9取z=5根。(1)计算预紧力FP(2.5 F=5 00 c a-1|+3 2。I a F=5 00 5.5 /2.5 1)+0/U 6.7 92=1 4 8.6 N 5 x 6.7 9 1 0.9)(2)计算作用在轴上的压轴力FQF=2zF s i n(a/2)=2
13、x 5 x l 4 8.6x s i n(1 4 3.8/2)=1 4 1 2.5 NQ 0 1(3)带轮结构设计(略)。第 5 章 链传动5.2滚子链的标记“1 0A-2T 00 G B 1 24 3-1 997”的含义是什么？答：该滚子链为节距为1 5.87 5 m m的A系 纵 观 服1 00节的滚子链，标准号为G B 1 24 3-1 997。5.4为什么链传动通常将主动边放在上边，而与带传动相反？答：链传动的紧边宜布置在传动的上面，这样可避免咬链或发生紧边与松边相碰撞。带传动的紧边宜布置在传动的下面，这样可增大包角。5.8试分析如何适当地选择链传动的参数以减轻多边形效应的不良影响。答
14、：减轻多边形效应的不良影响的措施：(l)n K n l i m;(2)链传动尽量放在低速级；(3)选用小p,多z的链传动。5.4如题图所示链传动的布置形式。小链轮为主动轮。在 图a、b、c、d、e与f所示的布置方式中，指出哪些是合理的？哪些是不合理的？为什么？(注：最小轮为紧轮。)题5.4图答：在题图示的六种链传动的布置方式中，b、d、e是合理的；a、c、f是不合理的。这是因为链传动的紧边宜布置在传动的上面，这样可避免咬链或发生紧边与松边相碰撞。另外，采用紧轮紧时，紧轮应装在靠近主动链轮的松边上，这样可增大包角。习题5.4图5.16所示为链传动的4种布置形式。小链轮为主动轮，请在图上标出其正确
15、的转动方向。图5.1 6题5.4图第 6 章 齿轮传动思考题6.1 齿轮传动常见的失效形式有哪些？闭式硬齿面、闭式软齿面和开式齿轮传动的设计计算准则分别是什么？失效形式答：齿轮传动常见的失效形式有：1、轮齿折断；2、齿面点蚀；3、齿 面 磨 损；4、齿面胶 合；5、齿面塑性变形。闭式软齿面齿轮传动：按齿面接触疲劳强度设计，校核弯曲疲劳强度；闭式硬齿面齿轮传动：按齿根弯曲疲劳强度设计，校核齿面接触疲劳强度；开式齿轮传动：按齿根弯曲疲劳强度设计。6.3 齿面点蚀首先发生在轮齿上的什么部位?为什么？为防止点蚀可采取哪此措施？答：齿面点蚀首先发生在节线附近.由于节线附近接触应力较大，且不易形成润滑油膜
16、。为防止点蚀可采取：提高齿面硬度、合理变位和增加润滑油的粘度等。6.4 计算齿轮强度时为什么要引入载荷系数K?K 由哪几部分组成？影响各组成部分取值的因素有哪些？答：载荷系数：K=K 、K、K KA V p aK 一一工作情况系数 K 动载荷系数AVKR齿向载荷分布系数 K 齿间载荷分配系数p1、工作情况系数KA考虑了齿轮啮合时，外部因素引起的附加动载荷对传动的影响.它与原动机与工作机的类型与特性，联轴器类型等有关2、动载荷系数K 考虑齿轮制造误差和装配误差及弹性变形等部因素引起的附加动载荷的V影响主要影响因素：1）齿轮的制造精度Pb FPbz 2）圆周速度V,3、齿 向 载 荷 分 布 系
17、数 考虑轴的弯曲、扭转变形、轴承、支座弹性变形及制造和装配误差而引起的沿齿宽方向载荷分布不均匀的影响。影响因素：1）支承情况：对称布置，好；非对称布置I;悬臂布置，差。2）齿轮宽度b b t K f。P3）齿面硬度，硬度越高，越易偏载，齿面较软时有变形退让。4）制造、安装精度精度越高，K越小。P4、齿间载荷分配系数九一一考虑同时有多对齿啮合时各对轮齿间载荷分配不均匀的系数。影响因素：啮合刚度，基圆齿距 误 差（P J，修缘量，跑合程度等。6.5圆柱齿轮传动齿轮和小齿轮的接触应力是否相等？如大、小齿轮的材料及热处理情况相同，则它们的许用接触力是否相等？答：圆柱齿轮传动齿轮和小齿轮的接触应力是相等
18、的。因为作用力与反作用力相等，面积也相等，所以。与。相等Hl H2如大、小齿轮的材料及热处理情况相同，则它们的许用接触力1 与 卜 一般不H H2相等，它不仅与材料的性质有关，而且与循环次数N有关。6.8、现 有A、B两对标准直齿圆柱齿轮，其材料、热处理方法、精度等级和齿宽均对应相等，并按无限寿命考虑，已知齿轮的模数和齿数分别为：A对m=2mm,Z|=40,z,=90；B对=z=20,z，=45。试比较在同样工况下工作时，这两款齿轮传动的齿面接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度、工作平稳性及制造成本。提示：直齿圆柱齿轮的弯曲疲劳校核式为o=2 K”Y Y Y 5F b d m Po Sa E FP1
19、z=20 时，匕=2.8,Y=1.55z=45 时，%=2 35,YSL68z=90 时，=2.20,Ysa=L78解题要点：(1)接触疲劳强度。由题设条件已知4=m Z =2 X 4 0=8 0 m mdf=m,z,=4 x 2 0 =8 0 m mi i两对齿轮d =d ,其他条件均未变，则接触疲劳强度亦不变，即o V =1。1 1H H(2)弯曲疲劳强度。根据弯曲疲劳强度计算式o _ 2KT y Y Y o(1)F l bd m F a i S a l E F P 1o =2KTY Y(2)F l bd，m，F a S a 8 F P 1再由题设条件及计算已知d =d，丫。丫，两对齿轮的
20、应力比为1 1 S i 2a =Y Y m 2.8 x 1.5 5 2O h F a i S a l ,=_X _=0.5 4 9 6-m，y，4 2.3 5 x 1.6 8F l F a i S a la =Y Y mr 2.3 5 x 1.6 8 2G L F a 2 S a 2 ,=_X_=0.5 0 4 1-m-y，y，4 2.2 0 x 1.7 8F2 F a S a 即第一对齿轮比第二对齿轮的弯曲应力大。因它们的许用弯曲应力相同，则其弯曲疲劳强度低。习题6.1有一单级直齿圆柱齿轮减速器，已 知z =3 2,z =1 0 8,中心距a =2 1 0 m m,齿宽1 2b =7 0 m
21、 m,大小齿轮的材料均为4 5钢，小齿轮调质，硬度为2 5 0 H B S,齿轮精度为8级，输入转速n=1 4 6 0 r/m i n,电动机驱动，载荷平稳，要求齿轮工作寿命不少于l O O O O h o1试求该齿轮传动能传递的最大功率。解：根据题意，大小齿轮的材料均为4 5钢，小齿轮调质，硬 度 为2 5 0 H B S,闭式软齿面齿轮传动：按齿面接触疲劳强度设计。m,、a=(z +z )T I 2z +zd=mz=3 x 3 2 =9 64)=匕=0.73d diu=2=3.373TiN=60 儿=60 xl460 xlxlOOOO=8.76 xl()s1I hNN=2.59x1082
22、U查 图6.6曲线2K=0.92H N 1K=0.96H N 2取S=1Hr 1KbLa J=皿_ LLiim L=0.92 x 560=515Hl SH【KoLa J=_ g _0.96 x 560=537H2 SH取 G =fc =515MPaH H 根据表 6.3,Z=189.8E根据u=n d nt _ K x96xl460_7?m/s60 x1000 60 x1000K=1AK=1.15vK=1.15PK=K K K =1.32d 。u W 、2所以：T i -1_7 T_|=2.23x105NmmEP7=9.55x106 _1qP=33.9kW6.2 设计铳床中的一对直齿圆柱齿轮传
23、动，已知需传递的功率P=7.5 K W,小齿轮主动，转 速nl=1440 r/m in,齿数zl=26,z 2=5 4,双向传动，两班制，工作寿命为5年，每年300个工作日。小齿轮对轴承非对称布置，轴的刚度较大，工作中受轻微冲击，7级精度。6.3 某两级斜齿圆柱齿轮减速器传递功率P=40 k W,高速级传动比i=3.3,高速轴转速n=1 4 6 0 m in,电动机驱动，长期双向转动，载荷有中等冲击，要求结构紧凑，试I设计该减速器的高速级齿轮传动。解：根据题意，现选用材料为20Cr2Ni4=0.9试选。=13。取1=1.4d t40Tl=9.55 xl06x=O.26xlO6N mm1460查
24、表取 a =o =425MPaFliml Flim2取 K=0.88,K=0.9,S=1.4,r=2.()FNl FN2 F STy=K O /S=534.28MPaFl FNl Fliml ST Fb =K /S=546.42MPaF2 FN2 Flim2 ST FZ=30/cos 313=30.26,Z=99/cos 313=99.86V2查表取Y=2.521Fai Sal=1.625Y=2.18,7=1.79FQ2 SalY Y因 为 乍 于 逸 一 下Fl F2 J所以须按小齿轮进心进行齿根弯曲疲劳强度设计取 Y=0.7,7=0.86B、12 X1.4 X 0.26 X106 X CO
25、S213x 0.7 x 0.86 n n om .l-=0.9o府 V 0.9 x 302x 534.28V=兀 x 0.98x30 x146060 x 1000 x cos 13=2.31m/s查表 6.2 取 K=1.5,K=1.1,Ka=1.2,邓 二1.25A VK=K K Ka KB=2.475A Vm=().98X2475/1.4=1.185,取 m=2 m mn na=2（30+99）=132.39mm2 cos 13p=arccos2 x（30+99）=12.242x132=2x3=61.40mm,d _ 2x99-202.66mmi cos 12.24 2 cos 12.24
26、b=4）dd=0.9 x61.40=55.022 1取 b=55,6=601 2查图 6.8 取。=o=1350MPQHlim l H lim 2取 K=0.9,K=1QSH=1.OH N H N 2o=0.9x1350=1215MPa,o=1.0 x1350=1350MPc?W 1H2cr=CQ 1+a）/2=1282.5 MPaH Hl H 2查图 6.19 取 Z“=2.48,Z=0.9,Zp=0.9 8 7,=1 8 9.1 8/。=2.48 x 0.9 x 0.986 x 189.18 xH2x2.475x0.26x106 x（3.3+1）f 1OC-=1 IO J.2355 x 6
27、1.402 x 3.3由于6 Q H H故接触疲劳强度满足要求。6.4两级展开式斜齿圆柱齿轮减速器如下图所示。以知主动轮1为左旋，转 向,如图示，为使中间轴上两齿轮所受轴向力互相抵消一部分，试在图中标出各齿轮的螺旋线方向，并在各齿轮分离体的啮合点处标出齿轮的轴向力F ，径向力F和 圆 周 力F方向。Q r t解：按要求标出各齿轮的螺旋线方向如上图所示，各分离体的受力情况如上图所标。6.5图示一圆锥一一圆柱齿轮减速器，功率由 I轴输出，不计摩擦损失。已知直齿锥齿轮传动Z=20,Z=50,加=5加肛齿宽/?=40加加;斜齿轮圆柱齿轮传动2=23,Z=92,m=6mm Q1234n试求 轴上轴承所受
28、轴向力为零时斜齿轮的螺旋角P,并作出齿轮各啮合点处作用力的方向（用3个分力表示）题 图题图解解：由题意当F =F时，此 时 轴 上 轴 承 所 受 轴 向 力 为 零。a3 a2FL =FL,ta n pQ =2-T-c-o-s-P-x t,a n pp =-T-s-i-n-p-a3 3 m xz 3x 233ztanS=_2-=2.5则3=68.2,3=90-8=21.82 Z 2 1 2 RR=Q+c =_ J(5x 20)2+(5x50)2=134.640(|)=0.297R 134.6DTF=F tana sin B()x tan 20 x sin 21.8Q2 C2 2 5x 201
29、-0.5义 )R令F =F则有a2 a3T sin p _/2T。tan 20 x sin 21.83x23-5x20(1-0.5x0.297)sin B=0.21909,则 0=12.7。第7章 蜗杆传动思考题7.1 蜗杆传动有哪些类型？答：蜗杆传动有：1 圆柱蜗杆传动：(1)普通圆柱蜗杆传动:阿基米德蜗杆(Z A)、渐开线蜗杆(Z I)、法向直廓蜗杆亿N)、锥面包络圆柱蜗杆亿K)(2)圆弧圆柱蜗杆传动2 环面蜗杆传动3 锥蜗杆传动习 题7.1 如 图 所 示 蜗 杆 斜 齿 轮 传 动 中，为 使 轴上所受轴向力抵消一部分，试确定并在图上直接标明斜齿轮3 齿轮的旋向、蜗杆的转向及蜗轮与斜齿
30、轮3所受轴向力的方向。解：按要求标注出相关容如上所示。7.3 已知一蜗杆减速器，m=1 0 m m,d l=5 0 m m,Z,=6 0,蜗杆材料为40 C r,高频淬火，表面磨光，蜗轮材料为Z C u S n l O P l,砂模铸造，蜗轮的转速n 2=46 r/m in,预计使用寿命为1 5 0 0 0 h o 试求：蜗杆能够传递的最大扭矩T 2 和输入功率P-(要点提示：因为蜗杆传动的承载能力主要取决于蜗轮齿面接触强度，故可。或。期求解匕。即：首先根据a=ZH ETnP i i 9.55x1069K T m2 Z21 2求 得P JoHPT S1 ae 2所以轴承2被“压紧”，轴 承 1
31、 “放松”。FAS=1 6 0 0/V ,F=S +F =2 2 5 0 NA2aF 1 6 0 0 八”)4=_=0.3 3 3 eF 2 2 0 0r2所以 P=f(X F+Y F1p 1 rl 1 A)=1.0 X 4 8 0 0 =4 8 0 0 NP=f(X F+Y F)=1.2 x(0.4 x 2 2 0 0+1.4 4 x 2 2 5 0)=4 1 2 0 N2 0 2r 2 2 42以大的计算。(2)L-106Cyh 6 0 n P1 0 6 /C e 1 0 6 1 X 1 0 2 0 0 0 2 L=(t-)=-x (-)3 =1 19436.2/Jh 6 0 n P 6
32、0 x 9 6 0 1.5 x 4 8 0 0L=1 5 0 0 0/?,该对轴承合适。hlO8.3如图8.3 1 所示，轴支承在两个7 2 0 7 A C J 轴承上，两轴承压力中心间的距离为2 4 0 m m,轴 上 负 荷 F=2 8 0 0 N,F=7 5 0 N,方向和作用点如图所示。试 计 算 轴 承C、。所受的轴re ae向负荷F、F oac ad附：7207ACJ的有关参数如下：C=209kN,C=19.2kN,e=0.68,X=0.41,丫=0.87,S=0.68FrOr解：轴承反安装D240根据受甘衡28。=933.33N32x28001866.67NrD33F=().68
33、F =634.7 NSC rCF=0.68F =1269.4 NS D rD由 于：F+F=1269.4+750=2019.4/V 634.7N(F )S D ae S C所 以：轴 承C被 压 紧，轴 承D被放松F=2019.4Na CF=1269.4Na D第9章 滑动轴承9.1设计一蜗轮轴的不完全油膜径向滑动轴承。已知蜗轮轴转速n=60Hmin,轴颈直径d=80mm,径向载荷F =7()()()N,轴瓦材料为锡青铜，轴的材料为45钢。r解：根据所要求的容，为了装折方便，现将轴承采用对开式结构。根据表9.2选取了p=20MPaT=6 0 m/s,p=5MPa m/sV试选取Bld=0.8贝
34、 i B=0.8x80mm=64mmp=/=7000=1.37MPa(pdB 80 x64F 7000 x60 1p=-=-=0.34MPa-m/sCPv 19100F 19100 x64 VV=n dn=兀 x8()x6()=0.25m/s J1000 x60-1000 x60由于P、P、V 均未超过许用围，则设计的轴承满足工作能力要求。V9.2有一完全油膜径向滑动轴承，轴颈直径为d=60mm,轴承宽度B=60mm,轴瓦材料为锡青铜1)2)3)验算轴承的工作能力。已知载荷F =36000N、转速n=150r/min.计算轴的允许转速n。已知载荷F =36000/V o计算轴承能承受的最大载荷
35、F 。已知转速n=900r/min.max4）确定轴所允许的最大转速nmax解：根据所给要求查表9.2得p=20M Pa,【T =60m/s,p=5MPa-m isV(1)P=F=3 6 0 0 =lMPa(pdB 6 0 x6 0P=F n=3 6 0 0 x1 5 0 =0 4 7 M Pa -1 9 1 0 0 B 1 9 1 0 0 x6 0 yV=K d n=兀 x6 0 x 1 5 0 =0.4 7 m/s J1 0 0 0 x6 0 1 0 0 0 x6 0所以不满足轴承的工作能力要求。(2)F n=3 6 0 0 n p =15 MPa m/s1 9 1 0 0 B -1 9
36、1 0 0 x6 0 v则轴的允许转速n L5结 论：1）当L A-时，方案三最好。廿。时，方案二最好。2）当 L Y 51 3.5如 图13.39 所示，厚度。的钢板用3 个较制孔用螺栓紧固于18 号槽钢上，已知F=9 k N,钢板及螺栓材料均为Q235,许用弯曲应力 b =158 M P a,许用切应力口=Q b9 8 M P a,许 用 挤 压 应 力=240 M P a。试求钢板的厚度。和螺栓的尺寸。钱制孔用螺栓，横向载荷，旋转力矩13.6 有一受轴向力的紧螺栓连接，已知螺栓刚度C =0.5x 10 6 N/mm,被连接件刚1度C =2x l（）6 N/mm,预紧力F=9 0 0 0 N,螺栓所受工作载荷尸=540 0 N。要求：（1）按比20例画螺栓与被连接件的受力与变形关系线图；（2）在图上量出螺栓所受总拉力户及剩余预紧力尸，并用计算法验证；（3）若工作载荷在0与5 40 0 N之间变化，螺栓危险剖面的0面积为110加,2,求螺栓的应力幅。