机械设计基础A2(第五版)课后习题10-16章答案
37页1、机械设计基础机械设计基础 A2A2(第五版)课后习题(第五版)课后习题 10-10- 1616 章答案章答案10-710-7 解解 查教材表 10-5 P147 得,螺栓的 屈服极限 s s320MPa320MPa。 当不能严格控制预紧力时,查教材表 10-7 得 S=23 取 S=2.5 螺栓的许用应力 ,查教材表 10-1 得, 的小径 螺栓所能承受的最大预紧力 所需的螺栓预紧拉力 2222aaDfFfF DWL则施加于杠杆端部作用力 的最大值 10-9 解解 ( 1)确定螺栓的长度 由教材图 10-9 a)得:螺栓螺纹伸出长度 螺栓螺纹预留长度 查手册选取六角薄螺母 GB6172-86 ,厚度为 垫圈 GB93-87 16,厚度为 则所需螺栓长度 查手册中螺栓系列长度,可取螺栓长度 螺栓所需螺纹长度 , 取螺栓螺纹长度 ( 2)每个螺栓所承担的横向力 F=2T/zD=2630/60.13=1615.39N( 3)每个螺栓所需的预紧力 由题图可知 ,取可靠性系数 Fa=CF/mf=1.31615.39/10.15=14000.05N( 4)每个螺栓的应力 查教材表 10-1 得 的
2、小径 由公式 得 a=1.314000.054/3.14/0.0138352=121.14MPa查教材表 10-6、10-7 得,当不能严格控制预紧力时,碳素钢取安全系数 由许用应力 3 121.14363.42sasMPa 查教材表 10-5 得 螺栓力学性能等级为 5.8 级的屈服极限,400sMPa所以螺栓的力学性能等级为 5.8 级10-1010-10 解解( 1)初选螺柱个数 ( 2)每个螺柱的工作载荷 ( 3)螺柱联接有紧密性要求,取残余 预紧力 ( 4)螺柱总拉力 ( 5)确定螺柱直径 查教材表 10-5 P147 得,螺栓的屈服 极限 s s400MPa400MPa。 查教材表 10-7 得,当不能严格控 制预紧力时,暂时取安全系数 许用应力螺栓小径 查教材表 10-1,取 螺栓( ),由教材表 10-7 可知取安全系数 是合适的。( 6)确定螺柱分布圆直径 由题 10-10 图可得 取。 ( 7)验证螺柱间距 所选螺柱的个数和螺柱的直径均合适。11-111-1 解解 1)由公式可知: 轮齿的工作应力不变,则 则,若 ,该齿轮传动能传递的功率 11-211-2 解解 由
3、公式可知,由抗疲劳点蚀允许的最大扭矩有 关系: 1 2 121HEHHKTuZZbdu1 2 121EHHKTuZZbdu设提高后的转矩和许用应力分别为 、 当转速不变时,转矩和功率可提高 69%。 11-611-6 解解 斜齿圆柱齿轮的齿数与其当量齿数 之间的关系: ( 1)计算传动的角速比用齿数 。 ( 2)用成型法切制斜齿轮时用当量齿数 选盘形铣刀刀号。 ( 3)计算斜齿轮分度圆直径用齿数。 ( 4)计算弯曲强度时用当量齿数 查 取齿形系数。 11-711-7 解解 见题解图。从题图中可看出,齿 轮 1 为左旋,齿轮 2 为右旋。当齿轮 1 为主动时按左手定则判断其轴向力 ;当齿轮 2 为主动时按右手定则判断其轴向力 。 轮 1 为主动 轮 2 为主动 时 题 11-7 解图 11-911-9 解解 ( 1)要使中间轴上两齿轮的轴 向力方向相反,则低速级斜齿轮 3 的旋向 应与齿轮 2 的旋向同为左旋,斜齿轮 4 的 旋向应与齿轮 3 的旋向相反,为右旋。 ( 2)由题图可知:、 、 、 、 分度圆直径 轴向力 要使轴向力互相抵消,则: 即 11-1011-10 解解 软齿面闭式
4、齿轮传动,分别校 核其接触强度和弯曲强度。 P175 例 11-1 和 P178 例 11-2( 1)许用应力 查教材表 11-1 小齿轮 40MnB 调质硬度: 241286HBS;大齿轮 35SiMn 调质硬度: 207286HBS。 查教材表 11-1 取:,lim1730HMPa1600FEMPa查教材表 11-1 取: ,lim2700HMPa ; 2580FEMPa查教材表 11-5 取,SH=1,SF =1.25故: ,lim1 17307301H H HMPaSlim2 27007001H H HMPaS,1 1600070.73361.25FE F FMPaS2 25800.70.7324.81.25FE F FMPaS( 2)验算接触强度,其校核公式 11- 8: P1781 2 121HEHHKTuZZZbdu其中:小齿轮转矩 载荷系数 查教材表 11-3P169 得 齿宽 中心距 齿数比 ZE:材料弹性系数,查表 11-4。ZH:节点区域系数,考虑节点处齿廓曲率 对 H的影响。对标准齿轮传动:ZH=2.5则: cosZ3cosvzZ189.8EZ 1 2 121
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