Sichuan University 机械设计总论习题讲解

Sichuan University 习题1-1 / 材料 名称 抗拉强度/MPa 屈服强度/MPa 伸长率/% 硬度/HB 弹性模量/GPa 应用场合 HT250 灰铸铁 250 / 209 138 油缸、 阀壳 QT600-3 球墨铸铁 600 370 3 190～270 169 曲轴、 连杆 45钢 优质碳素结构钢 热处理方式决定 550～850 热处理方式决定 260～500 16 ≤229 210 齿轮

Sichuan University 材料 名称 抗拉强度/MPa 屈服强度/MPa 伸长率/% 硬度/HB 弹性模量/GPa 应用场合 40Cr 合金结构钢 热处理方式决定 590～980 350～785 9 ≤207 211 轴类零件、 重要齿轮 ZALSi12 铸造铝合金 ≥145 / 4 ≥50 77.5 船舶零件

Sichuan University 习题1-3 （a）方案合理， 设计时，尽量使零件处于受压状态，而不是受拉状态。 习题1-4 （a）中力F对活塞、阀杆会产生力矩作用； 改进后，（b）中力F、支座，对活塞的力在一条作用线上。

Sichuan University 习题1-7 （a）中，右边结构更合理 原因：左边，铸造零件，应尽量避免水平的大平面； 右边，铸造时把大平面处于倾斜位置浇铸，可以得到较好效果。 （b）中，右边结构更合理 原因：左边，孔内加工球面，加工困难； 右边，将零件分为两部分加工再组装，更易加工。

砂轮 越程槽

退刀槽

Sichuan University 机械设计总论（第二次）习题讲解

Sichuan University 1.机械设计学习与考研指导（P30） 1～5 B D B D A 6～10 B B A D C 12～17 B B B B C B 22 B

Sichuan University 2.机械设计(P37) 习题2-5 解： 根据 得到

Sichuan University 习题2-6 解：在双对数坐标上取一点B，其坐标为 过B作斜率等于-1/9的直线，即为所求的疲劳曲线。

习题2-7 A（0， ） σa B（ ， ） S（ ，0） A（0，400） B（340，340） S（800，0） σm A（0，400） E 135° σm O S（800，0）

绘制零件的许用疲劳极限应力图 A′（0，342） B′（408，290） S （800，0）

σa A′（0，342） B′（408，290） S （800，0） σm A（0，400） B（340，340） E A′（0，342） 135° σm O S（800，0）

工作应力点M 工作应力点的坐标为M（100，180）

σa M（100，180） M＇（179，320) σm E E′ A（0，400） B（340，340） A′（0，342） M＇ 135° σm O S（800，0）

（2） （3） 疲劳强度校核 屈服强度校核 该零件安全

（4） tga OD与曲线E′S相交，最大极限应力

习题2-8 解：1、求总寿命损伤率F 总寿命损伤率

2、求剩余工作周期 无剩余工作周期

习题2-9 解：（1）求寿命系数。选定等效应力 求各变应力循环系数 计算等效循环次数 寿命系数

（2）求疲劳极限 （3）计算安全系数 故安全系数

Sichuan University 机械设计联接习题讲解

Sichuan University 1.机械设计学习与考研指导（P54） 1～5 AC A C B B 6～10 A D A B B 11～15 A C D C D 16～20 C A D D A 21～25 D A B B D 26～28 D C B

Sichuan University 2.机械设计学习与考研指导（P70） 1～5 C D A B C 6～10 D A A D A 11～15 A A A C A 16～20 C B B B C

3.机械设计（P87） Sichuan University 习题4-12 (a)主要错误 1、 采用螺钉联接时，被联接件之一应有大于螺栓大径的光孔。 2、另一被联接件上应有与螺钉相旋合的螺纹孔。 3、 上边被联接件缺少沉头座孔。

Sichuan University (b)主要错误 1、 双头螺栓的光杆部分不能拧紧被联接件的螺纹内。 2、上部联接件应有大于螺纹大径的光孔。 3、缺少沉头座孔。 4、垫片旋向不正确。

Sichuan University (c)主要错误 被联接件的孔与螺栓杆之间有间隙。

Sichuan University (d)主要错误 1、 上半部分联接件应有大于螺栓大径的光孔。 2、 螺纹上半部分应延长被连接件中部，减小应力集中。 3、 上边被联接件缺少沉头座孔与垫片。

Sichuan University  

Sichuan University 习题4-19 解：

Sichuan University 习题4-19

Sichuan University 习题4-19 （c）螺栓2受力最大： （c）方案螺栓受力最小，故（c）方案较好

Sichuan University 习题4-21 解： 设螺栓受力为 ，根据力平衡 得出 e=50mm时，螺栓受力最大为16KN 设螺栓受力为 ，根据力平衡 得出 e=50mm时，螺栓受力最大为16KN 因此螺栓直径 查标准GB/T 196-2003，选用M20螺栓（d1=17.294mm）

Sichuan University 习题4-22 解:(1)轴向力Fv=F/4=3.75KN，4螺钉剩余预紧力需保证摩擦力抵抗板自重， 得出 (2)

Sichuan University (2) 选择螺栓材料为碳钢，性能等级4.6级，由表4-3查屈服 危险截面直径 查标准GB/T 196-2003，选用M10螺栓（d1=8.376mm）

习题4-22 解：一、分析螺栓组连接的载荷 横向载荷： 轴向载荷： 翻转力矩： 二、计算受力最大的螺栓承受的工作载荷F FQ使每个螺栓受的工作载荷： M使对称轴线上边二螺栓处的工作拉力增大：

三、确定每个螺栓所需要的预紧力F′ 四、求螺栓直径d 螺栓的总拉力 选用6.8级螺栓 查标准，选M16的螺栓。

五、校核螺栓组连接结合面的工作能力 ①防止结合面被压溃 故结合面不会被压溃 ②防止结合面出现间隙 故结合面不会出现间隙

4.机械设计（P106） Sichuan University 习题5-6 （1）.齿轮处的键计算 初选键类型：选圆头普通平键 根据轴径d=110mm，选取键宽×高：b ×h=28 ×16mm 根据轮毂长100mm，取键长L=90mm 根据题中工作时有冲击，取 传递转矩 故键所能传递转矩小于所需传递转矩 更改方案： b ×h=28 ×16mm不变 键长L=90mm不变 改圆通键为方头键√ 用两个键相隔180度布置√

4.机械设计（P106） Sichuan University 此时，传递转矩 故所选键无法满足强度条件 （2）.联轴器处的键计算 初选键类型：选方头普通平键 根据轴径d=90mm，选取键宽×高：b ×h=25 ×14mm 根据轮毂长130mm，取键长L=125mm 取两个键相隔180度布置 传递转矩 故键所能传递转矩小于所需传递转矩

Sichuan University 习题5-7 初选键类型：选圆头普通平键 根据轴径d=60mm，选取键宽×高：b ×h=18 ×11mm 根据轮毂长142mm，取键长L=125mm 工作时可能有冲击，取 传递转矩 故键所能传递转矩大于所需传递转矩 故所选键能满足强度条件

第二次PPT设计作业 1.典型问题

第二次PPT设计作业 1.典型问题

第二次PPT设计作业 2.正确画法

Sichuan University 机械设计带传动习题讲解

Sichuan University 1.机械设计学习与考研指导（P81） 1～5 B C C B D 6～10 C C C B D 11～15 B A A A B 16～20 D B C A D 21～25 A C A D B 26～30 D A D D D 30-32 D B

Sichuan University 习题6-17 解：

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习题6-18 解： Sichuan University

Sichuan University 习题6-19 解：

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Sichuan University 机械设计链传动习题讲解

Sichuan University 1.机械设计学习与考研指导（P143） 1～5 A B B A A 6～10 B C A C A 11～15 B C B B D 16～20 C B C A C 21～25 C B D D B 26～30 D D C C C

Sichuan University 习题7-21 解：

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Sichuan University 机械设计齿轮传动习题讲解

Sichuan University 1.机械设计学习与考研指导（P109） 1～5 A D D B B 6～10 C C AD D D 11～15 B C D D B 16～20 C B B A B 21～25 B A C D A 26～30 A B C B D 31～35 A A B D A 36～40 A C A C A