机械设计基础(第五版)课后习题答案(9章以后)

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1、机械设计基础(第五版)课后习题答案(9章以后)9-1答50退火：将钢加热到一定温度，并保温到一定时间后，随炉缓慢冷却的热处理方法。主要用来消除内应力、降低硬度，便于切削。正火：将钢加热到一定温度，保温一定时间后，空冷或风冷的热处理方法。可消除内应力，降低硬度，便于切削加工；对一般零件，也可作为最终热处理，提高材料的机械性能。淬火：将钢加热到一定温度，保温一定时间后，浸入到淬火介质中快速冷却的热处理方法。可提高材料的硬度和耐磨性，但存在很大的内应力，脆性也相应增加。淬火后一般需回火。淬火还可提高其抗腐蚀性。调质：淬火

2、后加高温回火的热处理方法。可获得强度、硬度、塑性、韧性等均较好的综合力学性能，广泛应用于较为重要的零件设计中。表面淬火：迅速将零件表面加热到淬火温度后立即喷水冷却，使工件表层淬火的热处理方法。主要用于中碳钢或中碳合金钢，以提高表层硬度和耐磨性，同时疲劳强度和冲击韧性都有所提高。渗碳淬火：将工件放入渗碳介质中加热，并保温一定时间，使介质中的碳渗入到钢件中的热处理方法。适合于低碳钢或低碳合金钢，可提高表层硬度和耐磨性，而仍保留芯部的韧性和高塑性。9-2解见下表9-3解查教材表9-1，Q235的屈服极限查手册GB706-

3、88标准，14号热轧工字钢的截面面积则拉断时所所的最小拉力为9-4解查教材表9-1，45钢的屈服极限许用应力把夹紧力向截面中心转化，则有拉力和弯距50截面面积抗弯截面模量则最大夹紧力应力分布图如图所示图9.3题9-4解图9-5解查手册角，查手册退刀槽宽度，沟槽直径，过渡圆半径，尾部倒角设所用螺栓为标准六角头螺栓，对于的螺栓，最小中心距，螺栓轴线与箱壁的最小距离。9-6解查手册，当圆轴时，平键的断面尺寸为且轴上键槽尺寸、轮毂键槽尺寸。图9.5题9-6解图9-7解50（1）取横梁作为示力体，当位于支承右侧处时由得由得由

4、得由得（2）横梁弯矩图图9.7题9-7解图（3）横梁上铆钉组的载荷力矩水平分力垂直分力9-8解水平分力在每个铆钉上产生的载荷50垂直分力在每个铆钉上产生的载荷力矩在每个铆钉上产生的载荷各力在铆钉上的方向见图所示图9.9题9-8解图根据力的合成可知，铆钉1的载荷最大9-9解铆钉所受最大载荷校核剪切强度校核挤压强度均合适。9-10解支承可用铸铁HT200或铸钢ZG270-500。其结构立体图见图。图9.10题9-10解图支承的可能失效是回转副的磨损失效，或回转副孔所在横截面处拉断失效。9-11解（501）轮齿弯曲应力可

5、看成是脉动循环变应力。（2）大齿轮循环次数（3）对应于循环总次数的疲劳极限能提高提高了1.24倍。9-12答由图5-1可见，惰轮4的轮齿是双侧受载。当惰轮转一周时，轮齿任一侧齿根处的弯曲应力的变化规律：未进入啮合，应力为零，这一侧进入啮合时，该侧齿根受拉，并逐渐达到最大拉应力，然后退出啮合，应力又变为零。接着另一侧进入啮合，该侧齿根受压，并逐渐达到最大压应力，当退出啮合时，应力又变为零。所以，惰轮4轮齿根部的弯曲应力是对称循环变应力。9-13答在齿轮传动中，轮齿工作面上任一点所产生的接触应力都是由零（该点未进入啮合

6、）增加到一最大值（该点啮合），然后又降低到零（该点退出啮合），故齿面表面接触应力是脉动循环变应力。9-14解（1）若支承可以自由移动时，轴的伸长量（2）两支承都固定时，因轴的温升而加在支承上的压力9-1550基孔制优先配合为、、、、、、、、、、，试以基本尺寸为绘制其公差带图。图9.13题9-15解图9-16答（1）公差带图见题9-16解图。（2）、均采用的是基轴制，主要是为了制造中减少加工孔用的刀具品种。、、图9.15题9-16解图10-1证明50当升角与当量摩擦角符合时，螺纹副具有自锁性。当时，螺纹副的效率所以具

7、有自锁性的螺纹副用于螺旋传动时，其效率必小于50%。10-2解由教材表10-1、表10-2查得，粗牙，螺距，中径螺纹升角，细牙，螺距，中径螺纹升角对于相同公称直径的粗牙螺纹和细牙螺纹中，细牙螺纹的升角较小，更易实现自锁。10-3解查教材表10-1得粗牙螺距中径小径50螺纹升角普通螺纹的牙侧角，螺纹间的摩擦系数当量摩擦角拧紧力矩由公式可得预紧力拉应力查教材表9-1得35钢的屈服极限拧紧所产生的拉应力已远远超过了材料的屈服极限，螺栓将损坏。10-4解（1）升角当量摩擦角工作台稳定上升时的效率：50（2）稳定上升时加于螺

8、杆上的力矩（3）螺杆的转速螺杆的功率（4）因，该梯形螺旋副不具有自锁性，欲使工作台在载荷作用下等速下降，需制动装置。其制动力矩为10-5解查教材表9-1得Q235的屈服极限，查教材表10-6得，当控制预紧力时，取安全系数由许用应力查教材表10-1得的小径由公式得预紧力50由题图可知，螺钉个数，取可靠性系数牵曳力10-6解此联接是利用旋转中间零件使两端螺杆受到