第三章机械零件的强度习题答案3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa1801σ，取循环基数60105N，9m，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。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。[解]MPa6.373107105180936910111NNσσNMPa3.324105.2105180946920112NNσσNMPa0.227102.6105180956930113NNσσN3-2已知材料的力学性能为MPa260sσ，MPa1701σ，2.0σΦ，试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。[解])170,0('A)0,260(C0012σσσΦσσΦσσ1210MPa33.2832.0117021210σΦσσ得)233.283,233.283(D'，即)67.141,67.141(D'根据点)170,0('A，)0,260(C，)67.141,67.141(D'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σB=420MPa，精车，弯曲，βq=1，试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。[解]因2.14554dD，067.0453dr，查附表3-2，插值得88.1σ，查附图3-1得78.0σq，将所查值代入公式，即69.1188.178.0111kσσσq查附图3-2，得75.0σε；按精车加工工艺，查附图3-4，得91.0σβ，已知1qβ，则35.211191.0175.069.1111kqσσσσββεK35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0DCA根据29.60,67.141,0,260,34.72,0DCA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MPa20mσ，应力幅MPa20aσ，试分别按①Cr②Cσm，求出该截面的计算安全系数caS。[解]由题3-4可知35.2,2.0MPa,260MPa,170s1-σσKΦσσ（1）Cr工作应力点在疲劳强度区，根据变应力的循环特性不变公式，其计算安全系数28.2202.03035.2170ma1-σΦσKσSσσca（2）Cσm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81.1203035.2202.035.2170mam1-σσσσcaσσKσΦKσS第五章螺纹连接和螺旋传动习题答案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M6×40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。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。[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。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。（1）确定M6×40的许用切应力[]由螺栓材料Q215，性能等级8.8，查表5-8，可知MPa640][sσ，查表5-10，可知0.5~5.3][SMPa128~86.1820.5~5.3640][][][sSσMPa67.4265.1640][sppSσσ（2）螺栓组受到剪力F和力矩（FLT），设剪力F分在各个螺栓上的力为iF，转矩T分在各个螺栓上的分力为jF，各螺栓轴线到螺栓组对称中心的距离为r,即mm27545cos2150r彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。kN2510275810300208kN5.220818133rFLFFFji由图可知，螺栓最大受力kN015.945cos255.22)25(5.2cos22222maxθFFFFFjiji][319106410015.9423320maxdF][8.131104.1110610015.9333min0maxppσLdFσ故M6×40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，试问哪一种布置形式所用的螺栓直径最小？为什么？謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。[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iF，转矩T分在各个螺栓上的分力为jF（a）中各螺栓轴线到螺栓组中心的距离为r，即r=125mmkN2010125610250606kN1060616133rFLFFFji由（a）图可知，最左的螺栓受力最大kN302010maxjiFFF（b）方案中kN10606161FFikN39.24101252125421252101252125102506062223223612max612maxmaxiiiijrFLrrMrF由（b）图可知，螺栓受力最大为kN63.335239.24102)39.24(10cos22222maxθFFFFFjiji直径较小）布置形式所用的螺栓可知采...
