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2021濮良贵机械设计第九版课后习题答案
此题为判断题(对，错)。
图所示结构中，q=20kN/m，柱的截面为圆形d=80mm，材料为Q235钢。已知材料E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定安全系数nst=3.0，[σ]=140MPa。试校核柱BC是否安全。
图所示结构，载荷P=50KkN，AB杆的直径d=40mm，长度l=1000mm，两端铰支。已知材料E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定安全系数nst=2.0，[σ]=140MPa。试校核AB杆是否安全。
如果σm=0，σn=100Mpa，r=（ ）。
A．1
B．-1
C．0
D．2
A. 1605. 8N B. 864. 4N
C. 680. 2N D. 7522. 8N
濮良贵机械设计第九版课后习题答案第三章 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MPa 1801=-，取循环基数60105?=N ，9=m ，试求循环次数N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。 解 MPa 6.373107105180936910111=?=-N N N MPa 3.324105.2105180946920112=?=-N N N MPa 0.227102.6105180956930113=?=-N N N 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s ，MPa 1701=-，2.0=，试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。 解 )170,0(A )0,260(C 0 12-=- +=-1210 MPa 33.2832.0117021210=+?=+=- 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B =420MPa ，精车，弯曲，q =1，试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。 解 因2.14554=d D ，067.0453=d r ，查附表3-2，插值得88.1=，查附图3-1得78.0q ，将所查值代入公式，即()()69.1188.178.0111k =-?+=-+=q查附图3-2，得75.0=；按精车加工工艺，查附图3-4，得91.0=，已知1=q ，则35.211191.0175.069.1111k =? ?-+=? ?-+=q K ()()()35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0D C A 根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0D C A 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MPa 20m =，应力幅MPa 20a =，试分别按C r =C =m ，求出该截面的计算安全系数ca S 。 解 由题3-4可知35.2,2.0MPa,260MPa,170s 1-=K （1）C r =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 28.2202.03035.2170m a 1-=?+?=+=K S ca（2）C =m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 ()()()()81.1203035.2202.035.2170m a m 1-=+?-+=+-+=ca K K S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M 640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。 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。（1）确定M 640的许用切应力由螺栓材料Q215，性能等级8.8，查表5-8，可知MPa 640s =，查表5-10，可知0.55.3=S()MPa 12886.1820.55.3640s =S M P a 67.4265.1640s =p p S （2）螺栓组受到剪力F 和力矩（FL T =），设剪力F 分在各个螺栓上的力为i F ，转矩T 分在各个螺栓上的分力为j F ，各螺栓轴线到螺栓组对称中心的距离为r ,即mm 27545cos 2150=?=rkN2510275810300208 kN5.220818133=?=?=-r FL F F F j i 由图可知，螺栓最大受力kN 015.945cos 255.22)25(5.2cos 22222max =?+=+=F F F F F j i j i ()319106410015.9423320max =?=-d F8.131104.1110610015.9333min 0max p p L d F 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？ 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i F ，转矩T 分在各个螺栓上的分力为j F（a ）中各螺栓轴线到螺栓组中心的距离为r ，即r =125mm kN 2010125610250606 kN 1060616133=?=?=-r FL F F F ji 由（a ）图可知，最左的螺栓受力最大kN 302010max =+=+=j i F F F （b ）方案中kN 10606161=?=F F ikN 39.24101252125421252101252125102506062223223612max612maxmax =? ?+? ?+? ?+? ?=-=i ii ij rFLr rMr F 由（b ）图可知，螺栓受力最大为kN 63.335239.24102)39.24(10cos 22222max =?+=+=F F F F F j i j i 直径较小）布置形式所用的螺栓可知采用（由a F d max045-10第六章 键、花键、无键连接和销连接习题答案 6-3 在一直径mm 80=d 的轴端，安装一钢制直齿圆柱齿轮（如下图），轮毂宽度1.5d L =，工作时有轻微冲击。试确定平键的尺寸，并计算其允许传递的最大扭矩。 解 根据轴径mm 80=d ，查表得所用键的剖面尺寸为mm 22=b ，mm 14=h根据轮毂长度mm 120805.1=?=1.5d L 取键的公称长度 mm 90=L 键的标记 键79-90GB109622?键的工作长度为 68m m 2290=-=-=b L l 键与轮毂键槽接触高度为 mm 7=2h k根据齿轮材料为钢，载荷有轻微冲击，取许用挤压应力 110M P=p 根据普通平键连接的强度条件公式 1023p p kldT ?=变形求得键连接传递的最大转矩为m N 20942000110806872000?=?=p max kld T 第八章 带传动 习题答案8-1 V 带传动的min 14501r n =，带与带轮的当量摩擦系数51.0=v f ，包角?=1801，初拉力N 3600=F 。试问：（1）该传动所能传递的最大有
（二）已知：一锅炉已运行5年，每年承受的应力循环次数为500次。若已知n = 4，。当与裂纹平面垂直的应力为400MPa时，相应的剩余寿命为20000次。根据Paris定理，在其他条件不变的情况下，当与裂纹平面垂直的应力增加到550Mpa时，相应的剩余寿命是多少年。
疲劳断裂过程大致可分为四个阶段，即：
1.成核(10-3mm～10-4mm，第一阶段)；
2.微观裂纹扩展(10-2mm～10-1mm，第二阶段)；
3.宏观裂纹扩展(1mm～临界裂纹尺寸，第三阶段)；
4.断裂(第四阶段)。
其中，第一阶段为裂纹萌生阶段，第二、第三阶段为裂纹的亚临界扩展阶段。
（二）由帕里斯公式可以得到
B:29.2
C:28.2
D:35.7
B:-1
C:0
D:2
A、σ-1max＝600MPa时，N1＝1.9531×104
B、σ2max＝250MPa时，N2为无限寿命
C、若零件的尺寸系数为0.8，有效应力集中系数为2，表面状态系数为0.9，则σ-1k＝108MPa
D、零件承受对称循环交变应力，σmin＝-86.4MPa，则安全系数等于n＝-0.8
B.106N/㎡
C.109N/㎡
D.103N/㎡