《機械設(shè)計例題》PPT課件.ppt

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1、例題1第3章23例題1：某零件材料試用作圖法判斷：當(dāng)時，可能發(fā)生疲勞失效還是屈服失效，并求極限應(yīng)力點的平均應(yīng)力和應(yīng)力幅。?－1A′?sCG′AG?1r=0?2r=0.6MN1．首先畫出材料的極限應(yīng)力線圖2．繪制零件的極限應(yīng)力線圖3．4．5．求極限應(yīng)力點的坐標(biāo)?m?a(略)故為疲勞失效故為屈服失效34例題2：一優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼零件：承受工作變應(yīng)力：零件的有效應(yīng)力集中系數(shù)：尺寸系數(shù)：表面狀態(tài)系數(shù)：強化系數(shù)：許用安全系數(shù)：試校核此零件的強度是否足夠。解：1）2）3）所以零件的強度足夠。45例題3：一曲柄受脈動循環(huán)載荷作用，在A—A剖面處有

2、最大彎曲應(yīng)力工作循環(huán)次數(shù)試校核A—A剖面處的疲勞強度是否足夠。解：1）2）壽命系數(shù)：3）所以疲勞強度足夠。56例題4：一轉(zhuǎn)軸受規(guī)律性非穩(wěn)定非對稱循環(huán)變應(yīng)力的作用，其各級變應(yīng)力如下表所示。材料為45鋼調(diào)質(zhì)，校核強度。序號?a?mni1120203×1032110207×104390204×106解：1）對稱化：等效轉(zhuǎn)化的當(dāng)量應(yīng)力為：所以不計入公式計算2）穩(wěn)定化：所以強度足夠。67例題5：已知某鋼制零件在應(yīng)力循環(huán)基數(shù)次疲勞極限應(yīng)力為，它承受非穩(wěn)定對稱循環(huán)變應(yīng)力作用，的大小為數(shù)的比值為試估計零件能夠工作的總壽命。解：所以零件能夠工作的總

3、壽命為各級應(yīng)力統(tǒng)計得各級循環(huán)次7第5章8例1.指出錯誤并改正910改正后的結(jié)構(gòu)圖如下：10例2.內(nèi)徑為D的氣缸，已知缸內(nèi)氣壓為p，通過強度計算，連接缸蓋與缸體需用16個M16或10個M20的螺栓，若要求單個螺栓的預(yù)緊力F0=1.5F（F為單個螺栓的工作拉力），試畫出單個螺栓的受力變形圖，并比較:(1)兩個方案中螺栓所受拉力的變化幅度;(2)兩個方案氣密性的比較。解：16個M16的螺栓的受力：10個M20的螺栓的受力：方案1好方案2好11例3.方形蓋板用4個M16的螺釘（d1=13.835mm）與箱體連接，蓋板中心O點裝有吊環(huán)，已知

4、R=20KN，螺栓的許用應(yīng)力[?]=120MPa,F1=0.6F(F為工作拉力)。要求:(1)校核M16的螺釘?shù)膹姸?(2)若由于制造誤差，吊環(huán)O點移至對角線上的O'點，哪個螺釘?shù)氖芰ψ畲?？并校核其強度。解：?）（2）螺釘3受力最大：1213例4.如圖一圓桶形壓力容器的頂蓋用M16（d1=13.835mm）螺栓連接。已知螺栓的許用應(yīng)力[?]=120MPa，頂蓋所承受的工作壓強p=2N/mm2，容器內(nèi)徑D=180mm。螺栓的相對剛度Cb/(Cb+Cm)=0.3，殘余預(yù)緊力F1=1.6F（F為軸向工作載荷）。試求：（1）所需螺栓個數(shù)

5、z；（2）預(yù)緊力F0。解：1)單個螺栓受的軸向載荷2)1314例5.如圖所示的機座，受到一旋轉(zhuǎn)力矩T=400Nm的作用，機座底部用6個普通螺栓與地基連接，螺栓組有圖(a)和(b)兩種布置方案。若接合面間的摩擦系數(shù)f=0.15，防滑系數(shù)Ks=1.2，螺栓材料的許用應(yīng)力[?]=200Mpa。試確定這兩種方案所需螺栓的小徑d1。解：方案a：方案b：1415例6.一支架用四個螺栓固定于鉛垂的墻上，已知如圖，支架底與墻之間的摩擦系數(shù)f=0.15；防滑系數(shù)Ks=1.2；螺栓的相對剛度Cb/(Cb+Cm)=0.3。求受力最大螺栓所受的總拉力。解

6、：螺栓組所受的載荷：橫向力PH=P=20000N傾覆力矩M=PH?0.4=8000(Nm)1、2螺栓受力最大，所受總拉力為：1516例7.已知一支架用一組螺栓與機座連接，如圖，所受外載荷分解為一軸向工作載荷F?=16000N和一橫向工作載荷R=5000N，螺栓的相對剛度Cb/(Cb+Cm)=0.25，許用應(yīng)力[?]=427MPa，防滑系數(shù)Ks=1.2，接合面摩擦系數(shù)f=0.15，試求螺栓危險剖面的直徑d1。解：螺栓組所受的載荷：橫向力R=5000N軸向力F?=16000(Nm)單個螺栓受的軸向工作拉力F=F?/4=4000N螺栓組

7、受橫向載荷不滑移的條件：單個螺栓所受總拉力F21617例8.如圖所示為受軸向工作載荷的緊螺栓連接工作時力和變形的關(guān)系，試問：（1）螺栓剛度Cb和被連接件剛度Cm的大小對螺栓受力F2有何影響？（2）若預(yù)緊力F0=800N，工作載荷F=1000N，Cm=4Cb，試計算螺栓所受的總拉力F2和殘余預(yù)緊力F1。解：1)Cm??F2?Cb??F2?2)17第10章18例1.一對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動，材料均相同，Z1=19，Z2=88，問：哪個齒輪的接觸應(yīng)力大，哪個齒輪的彎曲強度高，為什么？解：所以兩輪的接觸應(yīng)力相等。所以齒輪2的彎曲強度高。z

8、YFaYSa192.851.54882.201.7819例2：如圖所示，A）為標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪外嚙合傳動，B）為內(nèi)嚙合傳動，C）為標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪—齒條傳動。已知：1）各齒輪及齒條的材料、熱處理方法、許用應(yīng)力均相同；2）各傳動中，小齒輪的參數(shù)、尺寸