机械设计作业集答案-第四版-西北工大版 下载本文

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低。如果动连接的相对滑动表面经过淬火处理,其耐磨性得到很大的提高,可相应地提高其许用压力值。

6-11 答:

静连接花键的主要失效形式是工作面被压溃,动连接花键的主要失效形式是工作面过度磨损,静连 接按式(6-5)计算,动连接按式(6-6)计算。

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6—12 答:

胀套串联使用时,由于各胀套的胀紧程度有所不同,因此,承受载荷时各个胀套的承载量是有区别 的。所以,计算时引入额定载荷系数 m 来考虑这一因素的影响。

6-13 答:

销的类型和应用场合略,销连接的失效形式为销和孔壁的挤压破坏以及销的剪断。 6-14 答:

定位用销的尺寸按连接结构确定,不做强度计算。连接用销的尺寸根据连接的结构特点按经验或规 范确定,必要时校核其剪切强度和挤压强度。安全销的直径按过载时被剪断的条件确定。

6—15 答:

1.键的工作长度 l = 180 ? 22 = 158mm 错误,应当为 l = 130 ? 22 / 2 ? 5 = 114mm 。 2.许用挤压应力[σp] = 110MPa 错误,应当为[ P] = 40MPa 。 6—16 解:

1.确定联轴器处键的类型和尺寸

选 A 型平键,根据轴径 d = 70mm ,查表 6-1 得键的截面尺寸为: b = 20mm , h = 12mm ,取键长

L = 110mm ,键的标记为:键 20×110 GB/T 1096-2003。

2.校核连接强度

联轴器的材料为铸铁,查表 6-2,取 [σp] = 55MPa , k = 0.5×12 = 6mm , l = L ? b = 0.5h =

110 ? 20 = 90mm ,由公式(6-1),挤压应力

×

σ = 2000T 2000 1000

= × = pkld

6× 90 70

满足强度条件。

52.9MPa < [p]

σ

3.确定齿轮处键的类型和尺寸。

选 A 型平键,根据轴径 d = 90mm ,查表 6-1 得键的截面尺寸为: b = 25mm , h = 14mm ,取键长

L = 80mm ,键的标记为:键 25×80 GB/T 1096-2003。

4.校核连接强度

齿轮和轴的材料均为钢,查表 6-2,取 [σp] = 110MPa , k = 0.5h = 0.5×14 = 7mm , l = L ? b

= 80 ?25 = 55mm,由公式(6-1),挤压应力

×

σ 2000T 2000 1000

= = = pkld ×

7 ×55 90

σ

57.7MPa < [

p

]

满足强度条件。

6—17 解:

1.轴所传递的转矩

T = Fedd/ 2 = 1500× 250 / 2 =

2.确定楔键尺寸

70mm ,

?

187.5N m

根据轴径 d = 45mm ,查手册得钩头楔键的截面尺寸为: b = 14mm , h = 9mm ,取键长 L = 键的标记为:键 14×70 GB/T 1565-1979。

3.校验连接强度

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带轮的材料为铸铁,查表 6-2,取[σp] = 55MPa ,取 f 由公式(6-3), 挤压应力

= 0.15,l = L ? h = 70 ? 9 = 61mm ,

σp =

满足强度条件。

12000T = 12000×187.5

fd 14× 61×(14 + 6× bl(b + 60.15×45) )

10

=

σ

48.3MPa < [p]

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6—18 解:

1.计算普通平键连接传递的转矩

查表 6-1,B 型平键的截面尺寸为:b = 28mm ,h = 16mm ,取键长 L =

140mm ,k = 0.5h =

0.5 ×16 = 8mm ,

l = L = 140mm ,由公式(6-1),平键连接所允许传递的转矩

= 8×14××100 =

102 [ ] 0

p 2000 T12000 ≤

kldσ

?

5712N m

2.计算花键连接传递的转矩 查手册,中系列矩形花键的尺寸为:z × d × D× B = 10× 92×102×14 ,C = 0.6mm ,ψ = 0.75 ,l = 150mm ,

102 92

dm=D+ d=+=

递的转矩

2 2

97mm

2

210292

2

h =D? d ? C = ? ? 2× 0.6 = 3.8mm ,由公式(6-5),花键连接所允许传

1 T ≤

2

2000

σ = 1 × ψzhldmp

[

] 2000

6—19 解:

× =

0.75×10× 3.8×150× 97 100

?

20734N

m

根据轴径 d = 100mm ,查手册得 Z2 型胀套的尺寸为: d = 100mm , D = 145mm ,单个胀套的额定转 T = ? ,额定轴向力[F] = 192kN ,Z2 型胀套的标记为:Z2-100×145 GB/T 5876-86。

a矩[ ]

9.6kN

m

查表 6-4,额定载荷系数 m = 1.8 ,总额定转矩和总额定轴向力分别为

[Tn] = m[T ] = 1.8 ×9.6 = =

?

[Fan] = m[Fa] = 1.8 ×192 17.28kN

传递的联合作用力

345.6kN

m

T

=

2

F

连接的承载能力足够。

6—20 答:

a) 参见教材图 6-1a; b)两楔键之间的夹角为 90 ~ 120 ; c) 参见教材图 6-5; d)轮毂无法

拆,应当改用钩头楔键,增长轴上的键槽; e)半圆键上方应有间隙; f) 参见教材图 6-18b。改正图从 略。

6—21 解:

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R

+ ( 2000)2= F d

a

2

×

+ 2000 122 =

(

100

100 )

260kN < [an]

F