(重点)四川大学等高校机械考研资料点习题答案

1、第三章第三章题题148MPa.403180700010NN971m0rN26MPa.3501802500010NN971m0rN16MPa.24518062000010NN971m0rN题题2100MPa)80280(21)(21minmaxm180MPa)80280(21)(21minmaxa41. 1185. 02 . 1k)k(D解：解：1kN 4 . 1S474. 1100176. 01801.414001)(kkSmaD1N680MPa4007 . 17 . 110176. 068068040022001 S86. 2100180800SmaS265MPa180100176. 041

2、. 1400)(kkamD1Na147MPa265180100aamm412MPa265147ammax-118MPa265147ammin315 . 015 . 01r1r1tg4 .18800MPaSmamax31mama200MPaa600MPam4 . 1SmaSmaxS142.85MPaa428.57MPam570.57MPamamax题题6解：解：r97rm0rNN10NN5979117mrNr01106 . 26004001010NN6979217mrNr02103.464504001010NN1NNNN2211655611221013. 2)106 . 2101 (1046.

3、3)NN1 (NN题题7解：一、求寿命系数解：一、求寿命系数1、选择等效变应力、选择等效变应力取取m9 选定等效应力选定等效应力 12v432、相应各变应力的工作时间、相应各变应力的工作时间4000h8300106010t16000h8300106015t28000h8300106020t13、各变应力的工作循环次数、各变应力的工作循环次数611106 . 34000156060ntN622105.46000156060ntN633107.28000156060ntN4、等效循环次数、等效循环次数769669im31iviv1036. 5102 . 732104 . 5106 . 334NN5

4、、寿命系数、寿命系数0vNN70v10NN1NNkmv0N二、求疲劳极限二、求疲劳极限200MPa2001k1N1v-三、求安全系数三、求安全系数41. 16037. 22001)(kkSavD1Na80MPa431vav0mv一、边板接合面受力分析一、边板接合面受力分析第六章第六章题题1N4106Q横向剪力：横向剪力：旋转力矩：旋转力矩： mmNT.105 . 1250106073二、螺栓组受力分析，确定各种螺栓结构中受力最大的螺栓二、螺栓组受力分析，确定各种螺栓结构中受力最大的螺栓1、垂直剪力、垂直剪力Q的作用的作用Ni4106QQ2、旋转力矩、旋转力矩T的作用的作用mmcosrrrrma

5、mtgrrrr2 .7230125642minNrrTFFFFz42max531max1077. 2123456螺栓组作三角形布置时螺栓组作三角形布置时 123456NrTF47max1021256105 . 16螺栓组作圆形布置时螺栓组作圆形布置时 螺栓作矩形布置时螺栓作矩形布置时 mmrrrrr140)2125(125226431maxmmrrr5 .6252minNrrTFFFFFz42max6431max1044. 2123456三、在三、在V和和T 联合作用下，受力最大的螺栓联合作用下，受力最大的螺栓螺栓组作三角形布置时，受力最大的为螺栓螺栓组作三角形布置时

6、，受力最大的为螺栓3 NFVFVR4332323max31067. 3cos2螺栓组作圆形布置时，受力最大的螺栓为螺栓组作圆形布置时，受力最大的螺栓为3 NFVR433max3103螺栓组作矩形布置时，受力最大的为螺栓螺栓组作矩形布置时，受力最大的为螺栓3、4 NFVFVRR4332323max4max31036. 3cos2四、选用螺栓及其布置形式四、选用螺栓及其布置形式螺栓组作圆形布置时螺栓所受的最大剪力最小螺栓组作圆形布置时螺栓所受的最大剪力最小 mmmRd8 .164max由手册选取由手册选取 M16的受剪螺栓的受剪螺栓 解：一、受力分析解：一、受力分析第六章第六章题题2将力将力R分解

7、为分别平行于分解为分别平行于x轴和轴和y轴的水平分力轴的水平分力H和垂直分力和垂直分力VcosRH sinRV 将分力将分力V平移至平移至oy轴轴 轴向力轴向力 sinRV 倾翻力矩倾翻力矩 1VLMV将将H力平移至底面力平移至底面 横向力横向力 cosRH 倾翻力矩倾翻力矩 2HLMH根据力、力矩的叠加原理，联接受力情况为：根据力、力矩的叠加原理，联接受力情况为：倾翻力矩倾翻力矩 12VLHLM轴向力轴向力 sinRV 横向力横向力 cosRH 二、确定受力最大的螺栓二、确定受力最大的螺栓 在载荷在载荷R作用下，每个螺栓要承受的轴向力作用下，每个螺栓要承受的轴向力V/8；同时横；同时横向力向

8、力H则由接合面间所产生的摩擦阻力（假设被联接件刚性则由接合面间所产生的摩擦阻力（假设被联接件刚性很大）来平衡，因为两分力夹角很大）来平衡，因为两分力夹角45,L1L2，所以倾翻力，所以倾翻力矩为顺时针方向，则矩为顺时针方向，则Z-Z轴左侧的螺栓受力增大，而右侧螺轴左侧的螺栓受力增大，而右侧螺栓受力减小，并且力的变化量与距栓受力减小，并且力的变化量与距Z-Z轴的距离成正比，因轴的距离成正比，因此可以判明此可以判明Z-Z轴左侧轴左侧1-1行的螺栓受力最大。行的螺栓受力最大。三、求受力最大的螺栓的工作拉力三、求受力最大的螺栓的工作拉力rVLHLRrrrMVF)(15. 08sin)5 . 0()5

9、. 1(45 . 1812229 .101003461000DZ第六章第六章题题3一、确定螺栓数目一、确定螺栓数目Z取螺栓间距为取螺栓间距为 t=100mm，则，则取取Z=12二、选择螺栓材料、性能级别二、选择螺栓材料、性能级别选选6.6级级 45#钢，钢，2360mm/NS2600mm/NB三、计算螺栓载荷三、计算螺栓载荷解：解：1、作用在气缸盖上的最大压力、作用在气缸盖上的最大压力FQ 422103675142504.pDFQ2、螺栓工作载荷、螺栓工作载荷FN.FFQ31014612N.F.F31002951 NFFF401053. 1 第六章第六章三、计算螺栓载荷三、计算螺栓载荷F 3、

10、剩余预紧力、剩余预紧力由由P108 取取 4、螺栓总拉力、螺栓总拉力F05、许用拉应力、许用拉应力用测力矩或定力矩扳手控制预紧力用测力矩或定力矩扳手控制预紧力由表由表6.3 取取SS=1.5 2/2405 . 1360mmNSSS四、计算螺栓的计算直径四、计算螺栓的计算直径dc mmFdc27.103 .140选选M16X70螺栓螺栓NFcccFF421101004. 1223514321mm.dAcc第六章第六章五、校核螺栓的疲劳强度五、校核螺栓的疲劳强度1、 预紧力预紧力2、 危险剖面面积危险剖面面积3、 螺栓拉力变化幅为螺栓拉力变化幅为N.FFFa301045224、 螺栓应力幅为螺栓应

11、力幅为217mm/NAFcaa5、 螺栓疲劳极限螺栓疲劳极限由表由表3.221192320mm/N.B6、 极限应力幅为极限应力幅为由表由表6.3 取取870.93.k 车制）(km151.k212564mm/N.kkkmlima3aSaaaammNS2lim/4 .20第六章第六章7、 许用应力幅许用应力幅由表由表6.3安全。安全。accccdF21122NdFca321016.68.02NFFQ41039. 712第六章第六章题题4解：解： 一、按疲劳强度求一、按疲劳强度求p1、 求工作拉力求工作拉力2、 缸盖所能承受的最大压力为缸盖所能承受的最大压力为3、 气缸所能承受的最大压力为气缸所

12、能承受的最大压力为225114mm/N.DFpQ N.dFc42010791314FFFF5 . 20 NFFQ41058. 812第六章第六章二、按静强度校核二、按静强度校核1、 求工作拉力求工作拉力2、 缸盖受最大压力缸盖受最大压力3、 静载时气缸能承受的最大压力静载时气缸能承受的最大压力227414mm/N.DFpQ结论：该气缸所能承受的最大压力为结论：该气缸所能承受的最大压力为p=1.51N/mm。234101575210791F.mmcF018. 0105 . 09000611mmcF045. 01029000622NcccF1080211第六章第六章题题6解：解： 1）2）NFcc

13、cFF100805400102105 . 0105 . 090006662110NFcccFF4680212 3)MPacccFFFa500221112MPaAFcaa55. 4110500MPaAFAFcc81.811109000101minMPaAFcccFAFcc9 .9011050002 . 0900021102maxMPam3 .862maxmin第六章第六章第六章第六章题题7解：解：1）螺栓受力）螺栓受力横向载荷横向载荷 P=5000N旋转力矩旋转力矩 T=P3a/2=1.5106N.mmFR使螺栓受力使螺栓受力NPZFFRSR25002 T使螺栓受力使螺栓受力NrTrFST221

14、05 . 72 螺栓受力螺栓受力NFFFSTSRS790022 2）确定螺栓直径）确定螺栓直径选选4.6级螺栓级螺栓 MPaB400 MPaS240 5 . 2 S若用铰制孔用螺栓若用铰制孔用螺栓 MPaSS96 mmmFdSc24.104 若用普通螺栓若用普通螺栓NzmFkFSRf13750122 . 050001 . 11 NarrTkFSf412502002 . 02350001 . 1)(212 NFFF5500021 选选4.6级级 3 . 1 S MPaSS6 .104 mmdc22.22 解：解：1、吊环中心在、吊环中心在O点点第六章第六章题题8有螺钉材料强度级别6.6级， MP

15、as360由表6.3查得 3SS许用应力许用应力 MPaSSS120螺钉工作拉力螺钉工作拉力 NZQF3105 . 2剩余预紧力剩余预紧力 NFF3105 . 16 . 0 螺栓总拉力螺栓总拉力 NFFF30104 工作应力工作应力 MPaMPadFc1203643 . 120mmdc546.13螺钉强度足够螺钉强度足够2、吊环中心移至、吊环中心移至O点点（1）最大工作拉力）最大工作拉力FeRM翻转力矩翻转力矩 螺钉组受轴向载荷螺钉组受轴向载荷Q和翻转力矩和翻转力矩M的共同作用，根据偏移方的共同作用，根据偏移方向可知螺钉向可知螺钉3受力最大。受力最大。由轴向载荷由轴向载荷Q NZQF31105

16、 . 2由翻转力矩由翻转力矩M NrrMF250222最大工作拉力最大工作拉力 NFFF275021（2）校核螺钉强度）校核螺钉强度剩余预紧力剩余预紧力 NFF16506 . 0 螺栓总拉力螺栓总拉力 NFFF44000 工作应力工作应力 MPaMPadFc12069.3943 . 120螺钉强度足够。螺钉强度足够。第第11章章 带传动带传动题题1解：运输机载荷不变（拉力不变）的条件下，将解：运输机载荷不变（拉力不变）的条件下，将d2由由400mm降至降至280mm，其余不变，运输带速度可，其余不变，运输带速度可以由以由0.3m/s提高到提高到0.4m/s，但传递的功率要增大。，但传递的功率要

17、增大。由公式由公式P=FV/1000可知，因运输带速度的提高使传可知，因运输带速度的提高使传递的功率增大到原来的递的功率增大到原来的1.4倍，这样，电机和各传倍，这样，电机和各传动件传递的功率相应提高到原来的动件传递的功率相应提高到原来的1.4倍。倍。 其余部分均不考虑，只看其余部分均不考虑，只看V带传动部分。主动带传动部分。主动轮转速轮转速n1不变，直径不变，直径d1不变，则带速也不变，但传不变，则带速也不变，但传递的功率增加到原来的递的功率增加到原来的1.4倍。由倍。由V带根数的计算公带根数的计算公式可知，若忽略由于式可知，若忽略由于d2变化而使变化而使K增大、增大、P0减小减小等次要因素

18、的影响，则等次要因素的影响，则Pc增大到增大到1.4倍，致使带根数倍，致使带根数也相应增加到原来的也相应增加到原来的1.4倍左右。因此，只改变带倍左右。因此，只改变带轮直径是不行的，必须将带的根数相应增加。轮直径是不行的，必须将带的根数相应增加。第第11章章 带传动带传动题题3 1）制动轮圆周力为）制动轮圆周力为10002 MDFNF1200100602000 eFF21 由力的平衡关系可得：由力的平衡关系可得：F1-F2-F=0根据欧拉公式根据欧拉公式联立两式可解出带端拉力联立两式可解出带端拉力F2（松边）（松边）=180NeePF4 .4771120014 . 02 制动力为制动力为NlD

19、FQ1912501004 .4772 2）若制动轮的转矩）若制动轮的转矩M改变方向，由力的平衡关系式改变方向，由力的平衡关系式F1+F-F2=0eFF12 NeeeFeF4 .16771120014 . 04 . 02 NlDFQ6712501004 .16772 转矩转矩M改变方向则制动力要增大为原来制动力的改变方向则制动力要增大为原来制动力的e倍，故原设计不宜用于双向制动。倍，故原设计不宜用于双向制动。第第13章章题题5解：解：1）蜗杆传动的啮合效率及总效率）蜗杆传动的啮合效率及总效率该蜗杆传动的相对滑动速度为该蜗杆传动的相对滑动速度为221212221/22. 519100smzqmnv

20、vvs 由表由表13.6 可查得可查得45811 qztg1 223320 934. 0)(1 tgtg906. 099. 099. 0934. 022321 2）该传动三年中功率损耗的费用）该传动三年中功率损耗的费用蜗轮扭矩蜗轮扭矩T2和蜗杆扭矩和蜗杆扭矩T1分别为分别为mmNTT.10643. 199. 099. 01061. 1663222 mmNiTT.86530934. 033.2010643. 16121 KWnTP11.121055. 96222 KWPP366.13906. 0/11.12/21 KWPPP256. 121 三年中消耗功率费用为三年中消耗功率费用为元18091

21、. 0256. 1)823003( D第第13章章题题6解：解：1）求手柄转过圈数）求手柄转过圈数n1重物上升重物上升1m时卷筒转过圈数时卷筒转过圈数n2为：为：22/1000Dn 21221nzzinn 圈66.6310001221 zzDn 2）计算啮合效率）计算啮合效率037711 qztg 6381111 vvtg v 自锁自锁375. 0)(1 vtgtg 3）计算手柄长度）计算手柄长度L蜗轮转矩蜗轮转矩222DQT 蜗杆转矩蜗杆转矩PLT 11121112 zzTiTT mmzPzDQL3 .33322112 4）求重物下降时的手柄推力）求重物下降时的手柄推力P )(211 vatgdFLP2222212dQDdTFFta NtgdLdQDPv91.43)(2122 重物下降是反行程，重物重物下降是反行程，重物QQ作用于蜗轮轴的转矩作用于蜗轮轴的转矩T T2 2是主动力矩，但由于蜗杆传动自锁，若是重物下降，是主动力矩，但由于蜗杆传动自锁，若是重物下降，则必须在蜗杆上施加一个与工作阻力矩相反的力矩，则必须在蜗杆上施加一个与工作阻力矩相反的力矩，因此要有手柄推力。因此要有手柄推力。5）蜗轮受力分析）蜗轮受力分析重物上升重物上升蜗轮转矩蜗轮转矩mmNDQT.1022001026422 蜗杆转矩蜗杆转矩mmNPLT.666603 .3332001 NmzTdTF