-2已知材料的力学性能为_(s)=260MPa,_(s)=260MPa,_(s)=260MPa,试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。[解] _(s)=260MPa _(s)=260MPa_(s)=260MPa _(s)=260MPa _(s)=260MPa得_(s)=260MPa,即_(s)=260MPa根据点_(s)=260MPa,_(s)=260MPa,_(s)=260MPa按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示_(s)=260MPa5-5 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。[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。由公式 和 可求得螺栓的最小直径,铰制孔用螺栓时,由公式及挤压强度和剪切强度公式可以计算出此时的最小直径,两个直径进行比较可得出铰制孔用螺栓的直径小。(1)确定M6×40的许用切应力[_(s)=260MPa]由螺栓材料Q215,性能等级8.8,查表5-8,可知_(s)=260MPa,查表5-10,可知_(s)=260MPa_(s)=260MPa(2)螺栓组受到剪力F和力矩(_(s)=260MPa),设剪力F分在各个螺栓上的力为,转矩T分在各个螺栓上的分力为,各螺栓轴线到螺栓组对称中心的距离为r,即_(s)=260MPa由图可知,螺栓最大受力_(s)=260MPa_(s)=260MPa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?[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,转矩T分在各个螺栓上的分力为

-2已知材料的力学性能为,,,试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。

[解]

得,即

根据点,,按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示

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。

[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。

由公式 和 可求得螺栓的最小直径,铰制孔用螺栓时,由公式及挤压强度和剪切强度公式可以计算出此时的最小直径,两个直径进行比较可得出铰制孔用螺栓的直径小。

(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,查表5-10,可知

(2)螺栓组受到剪力F和力矩(),设剪力F分在各个螺栓上的力为,转矩T分在各个螺栓上的分力为,各螺栓轴线到螺栓组对称中心的距离为r,即

由图可知,螺栓最大受力

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?

[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,转矩T分在各个螺栓上的分力为

A. 中各螺栓轴线到螺栓组中心的距离为r,即r=125mm
B.
C. 图可知,最左的螺栓受力最大
D. 方案中
E.
F.
G. 由(b)图可知,螺栓受力最大为


6-3 在一直径的轴端,安装一钢制直齿圆柱齿轮(如下图),轮毂宽度,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,查表得所用键的剖面尺寸为,
根据轮毂长度
取键的公称长度
键的标记 键
键的工作长度为
键与轮毂键槽接触高度为
根据齿轮材料为钢,载荷有轻微冲击,取许用挤压应力
根据普通平键连接的强度条件公式
变形求得键连接传递的最大转矩为

V带传动传递效率,带速,紧边拉力是松边拉力的两倍,即,试求紧边拉力、有效拉力和初拉力。
[解]


N,工作情况系数,试求链条所能传递的功率。
[解] 由,查表9-1得,链型号16A
根据,查图9-11得额定功率
由查图9-13得
且

10-1 试分析图10-47所示的齿轮传动各齿轮所受的力(用受力图表示各力的作用位置及方向)。

[解] 受力图如下图:


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。

[解] 各轴的回转方向如下图所示,蜗轮2、4的轮齿螺旋线方向均为右旋。蜗杆、蜗轮所受各力的作用位置及方向如下图

15-1 若轴的强度不足或刚度不足时,可分别采取哪些措施?
解:轴的强度不足时,可采取增大轴的直径;改变材料类型;增大过渡圆角半径;对角半径;对轴的表面进行热处理和表面硬化加工处理;提高 表面加工质量;用开卸载槽等方法降低过盈配合处的应力集中程度;改进轴的结构形状等措施
15-4 图15-28所示为某减速器输出轴的结构图,试指出其设计错误,并画出改正图。
[解] (1)处两轴承应当正装。
(2)处应有间隙并加密封圈。
(3)处应有轴间定位。
(4)处键不能伸入端盖,轴的伸出部分应加长。
(5)处齿轮不能保证轴向固定。
(6)处应有轴间定位。
(7)处应加调整垫片。
改正图见轴线下半部分。

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