机械零件的强度精选

1、总论第三章机械零件的强度3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限。-1=180,取循环基数N=5 106, 9,试求循环次数 N分别为7000, 2500, 620000次是 时的有限寿命弯曲疲劳极限。3-2已知材料的力学性能为° 260,（7-1=170,产0.2，试绘制此材料的简化极限应力线图（参看图3-3中的A' D' G' C）。3-3 一圆轴的轴肩尺寸为：72, 62, 3。材料为40,其强度极限 （t900,屈服极限° 750,试计算轴肩的弯曲有效应力集中系数 k（T O3-4圆轴轴肩处的尺寸为：54, 45, 3。如用题3-2中的材料， 设其

2、强度极限。420,试绘制此零件的简化极限应力线图。3-5如题3-4中危险截面上的平均应力（T 20,应力幅（T 900,试 分别按：a）； b） *求出该截面的计算安全系数。第二篇联接第五章螺纹联接和螺旋传动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。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？5-3分析活塞式空气压缩机气缸盖联接螺栓在工作时的受力变word.化情况，它的最大应力，最小应力如何得出？当气缸内的最高压 力提高时，它的最大应力、最小应力将如何变化？5-4图5-49所示的底板螺栓组联接受外力 F的作用。外力F 作用在包含x轴

3、弁垂直于底板接合面的平面内。 试分析底板螺栓 组的受力情况，弁判断哪个螺栓受力最大？保证联接安全工作的 必要条件有哪些？国3-野底板累桂生联接® 5-50芝门起重机导我托里5-5图5-50是由两块边板和一块承重板焊成的龙门起重机导轨托架。两块边板各用4个螺栓与立柱相联接，托架所承受的最大载荷为20,载荷有较大的变动。试问：此螺栓联接采用普通螺栓联接还是较制孔用螺栓联接为宜？为什么？5-6已知一个托架的边板用 6个螺栓与相邻的机架相联接。 托架受一与边板螺栓组的垂直对称轴线相平行、距离为250、大小为60的载荷作用。现有如图 5-51所示的两种螺栓布置型式，设采用较制孔用螺栓联接，试问

4、哪一种布置型式所用的螺栓直径较小？为什么？word.lE 5-5J摄栓的常肿布置Ri式5-7图5-52所示为一拉杆螺栓联接。已知拉杆所受的载荷56,载荷稳定，拉杆材料为 Q235钢，试设计此联接。5-8两块金属板用两个 M12的普通螺栓联接。若结合面的摩擦系 数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10000N时，求螺栓 所受的总拉力及被联接件之间的残余预紧力。5-10图5-24所示为一汽缸盖螺栓组联接。 已知

5、汽缸内的工作压 力01,缸盖与缸体均为钢制，直径 D=350, D2=250,上下凸缘 厚均为25,试设计此联接。5-11设计简单千斤顶（参见图5-41 ）的螺栓和螺母的主要尺寸。起重量为40000N,起重高度为 200,材料自选。word.第六章键、花键、无键联接和销联接6-1为什么采用两个平键时，一般布置在沿周向相隔180的位置；采用两个楔键时，相隔 90 120 ;而采用两个半圆键时，却布置在轴的同一母线上？6-2胀套串联使用时，为何要引入额定载荷系数为彳f么Z1型胀套和Z2型胀套的额定载荷系有明显的差别？6-3在一直径80的轴端，安装一钢制直齿圆柱齿轮（图 6-26）, 轮毂宽度L&#

6、39; =1.5d,工作时有轻微冲击。试确定平键联接的尺 寸，弁计算其允许传递的最大转矩。S6-27便屐接设计6-4图6-27所示的凸缘半联轴器及圆柱齿轮，分别用键与联轴 器的低速轴相联接。试选择两处键的类型及尺寸，弁校核其联接强度。已知：轴的材料为 45钢，传递的转矩1000N色 齿轮用 锻钢制成，半联轴器用灰铸铁制成，工作时有轻微冲击。6-5图6-28所示的灰铸铁V带轮，安装在直径45,带轮的基准 直径250,工作时的有效拉力 2 ,轮毂宽度L' =65,工作时有 轻微振动。设采用钩头楔键联接，试选择该楔键的尺寸，弁校核 联接的强度。word.6-6图6-29所示为变速箱中的双联滑

7、移齿轮，传递的额定功率4,转速250o齿轮在空载下移动，工作情况良好。试选择花键 类型和尺寸，弁校核联接的强度。6-7图6-30所示为套筒式联轴器，分别用平键及半圆键与两轴相联接。已知：轴径38,联轴器材料为灰铸铁，外径 D=90。试 分别计算两种联接允许传递的转矩，弁比较具优缺点。图6-30平键联接与芈阑撼翼接对比第七章 钏接、焊接、较接和过盈联接7-1现有图7-26所示的焊接接头，被焊件材料均为Q235钢，170, bi=80,=12,承受静载荷0.4 ,设采用E4303号焊条手工焊接，试校核该接头的强度。word.困了-孤单黄扳时接坪接接芟Z图7-27用合螭轮7-2上题的接头如承受变载荷

8、强度能否满足要求？0.4 , 0.2 ,其它条件不变，接头7-3试设计图7-10所示的不对称侧面角焊缝，已知被焊件材料 均为Q235钢，角钢尺寸为100 100 10 （单位为），截面形心c 到两边外侧的距离Z028.4 ,用E4303号焊条手工焊接，焊缝腰长=10,静载荷0.35。7-4现有45钢制的实心轴与套筒采用过盈联接，轴径 80,套筒 外径d2=120,配合长度80,材料的屈服极限° 360,配合面上的 摩擦系数0.085 ,轴与孔配合表面的粗糙度分别为 1.6及3.2 , 传递的转矩1600N日试设计此过盈联接。7-5图7-27所示的铸锡磷青铜蜗轮轮圈与铸铁轮芯采用过盈联

9、接，所选用的标准配合为 H87,配合表面粗糙度均为 3.2 ,设联 接零件本身的强度足够，试求此联接允许传递的最大转矩（摩擦 系数0.10 ）。第三篇机械传动第八章带传动word.8-1 V带传动的ni=1450,带与带轮的当量摩擦系数0.51 ,包角i=180 ,预紧力F°=360N。试问：（1）该传动所能传递的最大有效拉力为多少？（2）若1=100,其传递的最大转矩为多少？（3）若传动效率为0.95 ,弹性滑动忽略不计，从动轮输出功率为若 干？8-2 V带传动传递的功率7.5 ,带速10,紧边拉力是松边拉力的 两倍，即F2F2,试求紧边拉力F1、有效拉力和预紧力 F0o 8-3

10、已知一窄 V带传动的 m=1450, 1=400, 1=180,中心距1600, 窄V带为型，根数2,工作时有振动，一天运转16h （即两班制）， 试求带能传递的功率。8-4有一带式输送装置，具异步电动机与齿轮减速器之间用普通V带传动，电动机功率 7 ,转速m=960,减速器输入轴的转速1二330,允许误差为 5%运输装置工作时有轻度冲击，两班制 工作，试设计此带传动。第九章 链传动9-1如图9-17所示链传动的布置形式，小链轮为主动轮，中心距（3050） p。它在图a、b所示布置中应按哪个方向回转才算合理？两轮轴线布置在同一铅垂面内（图c）有什么缺点？应采取什么措施?_r_ Lab9-2某链

11、传动传递的功率1 ,主动链轮转速ni=48,从动链轮转 速1二14,载荷平稳，定期人工润滑，试设计此链传动。9-3已知主动链轮转速 ni=850,齿数zi=21,从动链轮齿数Z2=99, 中心距900,滚子链极限拉伸载荷为 55.6,工作情况系数1,试 求链条所能传递的功率。9-4选择并验算一输送装置用的传动链。已知链传动传递的功率7.5 ,主动链轮的转速 m=960,传动比3,工作情况系数1.5 ,中 心距aw 650（可以调节）。第十章齿轮传动10-1试分析图10-47所示的齿轮传动各齿轮所受的力（用受力 图表示出各力的作用位置及方向）。word.10-2如图10-48所示的齿轮传动，齿轮

12、A、B和C的材料都是中 碳钢调质，具硬度：齿轮A为240,齿轮B为260,齿轮C为220, 试确定齿轮B的许用接触应力(th和许用弯曲应力of。假定:(1)齿轮B为“惰轮”(中间轮)，齿轮A为主动轮，齿轮C为 从动轮，设1 ;(2)齿轮B为主动轮，齿轮A和齿轮C均为从动轮，设1 ;图10-48齿轮传动许用应力分析10-3对于作双向传动的齿轮来说，它的齿面接触应力和齿根弯曲应力各属于什么循环特性？在作强度计算时应怎样考虑？10-4齿轮的精度等级与齿轮的选材及热处理方法有什么关系？10-5要提高齿轮的抗弯疲劳强度和齿面抗点蚀能力有哪些可能word.的措施10-6设计铳床中的一对圆柱齿轮传动，已知P

13、i=7.5, m=1450,zi=26, Z2=54,寿命12000h,小齿轮相对其轴的支承为不对称布 置，并画出大齿轮的结构图。10-7某齿轮减速器的斜齿圆柱齿轮传动，已知ni=750,两轮的齿数为 Z1=24, Z2=108, B=9o22' , 6, 160, 8 级精度，小齿轮 材料为38 （调质），大齿轮材料为45钢（调质），寿命20年（设 每年300工作日），每日两班制，小齿轮相对其轴的支承为对称 布置，试计算该齿轮传动所能传递的功率。10-8设计小型航空发动机中的一对斜齿圆柱齿轮传动，已知R=130, m=11640, Z1=23, Z2=73,寿命 100h,小齿轮作悬

14、臂布 置，使用系数1.25。10-9设计用于螺旋输送机的闭式直齿锥齿轮传动，轴夹角T =90o,传递功率 R=1.8,转速 m=250,齿数比2.3,两班制工作， 寿命10年（每年按300天计算），小齿轮作悬臂布置。第十一章蜗杆传动11-1试分析图11-26所示蜗杆传动中各轴的回转方向蜗轮轮齿的螺旋方向及蜗杆、蜗轮所受各力的作用位置及方向。word.国II-刘端杆传动一V宙带前蝴杆*能减速一蛀特动;。一卷条用于精厚炉内梅色）;3电时机图"-27加热冰应料机博动阎蜃11-2图11-27所示为热处理车间所用的可控气氛加热炉拉料机 传动简图。已知：蜗轮传递的转矩T2=405 N项蜗杆减速器

15、的传动比i 12=20,蜗杆转速m=480,传动较平稳，冲击不大。工作 时间为每天8h,要求工作寿命为5年（每年按300工作日计）， 试设计该蜗杆传动。11-3设计用于带式输送机的普通圆柱蜗杆传动，传递功率 P1=5.0 , m=960,传动比23,由电动机驱动，载荷平稳。蜗杆材 料为20,渗碳淬火，硬度）58。蜗轮材料为10P1,金属模铸造。蜗杆减速器每日工作 8h,要求工作寿命为7年（每年按300工 作日计）。11-4设计一起重设备用的蜗杆传动，载荷有中等冲击，蜗杆轴 由电动机驱动，传递的额定功率 R=10.3, 01=1460, n2=120间歇 工作，平均约为每日2h,要求工作寿命为1

16、0年（每年按300工 作日计）。11-5试设计轻纺机械中的一单级蜗杆减速器，传递功率8.5,主动轴转速m=1460,传动比20,工作载荷稳定，单向工作，长期word. 连续运转，润滑情况良好，要求工作寿命为 15000h。11-6试设计某钻机用的单级圆弧圆柱蜗杆减速器。已知蜗轮轴上的转矩 T2=10600N 3 蜗杆转速 ni=910,蜗轮转速 02=18,断续工作，有轻微振动，有效工作时数为3000ho第四篇轴系零、部件第十二章滑动轴承12-1某不完全液体润滑径向滑动轴承，已知：轴径直径200,轴承宽度200,轴颈转速300,轴瓦材料为103,试问它可以承 受的最大径向载荷是多少？12-2已

17、知一起重机卷筒的径向滑动轴承所承受的载荷100000N,轴颈直径90,轴的转速9,轴承材料采用铸造青铜，试设计此轴 承（采用不完全液体润滑）。12-3某对开式径向滑动轴承，已知径向载荷35000N,轴颈直径100,轴承宽度100,轴颈转速1000。选用32全损耗系统用油， 设平均温度50 C,轴承的相对间隙小=0.001 ,轴颈、轴瓦表面 粗糙度分别为1=1.6,2=3.2，试校验此轴承能实现液体动压润滑。12-4设计一发电机转子的液体动压径向滑动轴承。已知：载荷 50000N,轴颈直径150,转速1000,工作情况稳定。第十三章滚动轴承13-1试说明下列各轴承的内径有多大？哪个轴承公差等级最

18、word.高？哪个允许的极限转速最高？哪个承受径向载荷能力最高？哪个不能承受径向载荷？N3074 62072 30207 51307613-2欲对一批同型号滚动轴承作寿命实验。若同时投入50个轴承进行试验，按其基本额定动载荷值加载，试验机主轴转速20000 若预计该批轴承为正品，则试验进行8小时20分钟，应约有几个轴承已失效。13-3某深沟球轴承需在径向载荷 7150N作用下，以1800的转速 工作3800ho试求此轴承应有的基本额定动载荷Co13-4 一农用水泵，决定选用深沟球轴承，轴颈直径35,转速2900,已知径向载荷1810N,轴向载荷740N,预期计算寿命 二6000h,试选择轴承的

19、型号。13-5根据工作条件，决定在轴的两端选用=25的两个角接触球轴承，如图13-13b所示正装。轴颈直径 35,工作中有中等冲 击，转速1800,已知两轴承的径向载荷分别为1=3390N, 2=1040N,外加轴向载荷870N,作用方向指向轴承1,试确定其工作寿命。13-6若将图13-34a中的两轴承换为圆锥滚子轴承，代号为 30207。其它条件同例题13-2,试验算轴承的寿命。13-7某轴的一端支点上原采用 6308轴承，其工作可靠度为90% 现需将该支点轴承在寿命不降低的条件下将工作可靠度提高到99%试确定可能用来替换的轴承型号。word.第十四章联轴器和离合器14-1某电动机与油泵之间

20、用弹性套柱销联轴器联接，功率 4 , 转速960,轴伸直径32,试决定该联轴器的型号（只要求与电动 机轴伸联接的半联轴器满足直径要求）。14-2某离心式水泵采用弹性柱销联轴器联接，原动机为电动机，传递功率38 ,转速为300,联轴器两端联接轴径均为 50,试选 择该联轴器的型号。若原动机改为活塞式内燃机时，又应如何选 择其联轴器？14-3 一机床主传动换向机构中采用如图 14-20所示的多盘摩擦 离合器，已知主动摩擦盘 5片，从动摩擦盘4片，结合面内径 D=60,外径。=110,功率4.4,转速1214,摩擦盘材料为淬火 钢对淬火钢，试求需要多大的轴向力 F?14-4图14-23a所示的剪切销安全联轴器，传递转矩650N m,销钉直径6,销钉材料用45钢正火，销钉中心所在圆的直径100, 销钉数2。若取r =0.7（TB,试求此联轴器在载荷超过多大时方 能体现其安全作用。第十五章轴15-1若轴的强度不足或刚度不足时，可分别采取哪些措施？15-2在进行轴的疲劳强度计算时，如果同