机械设计第八版5章答案

流体动力润滑通常研究的是低副接触零件之间的润滑问题。弹性流体动力润滑是研究在相互滚动（或伴有滑动的滚动）条件下，两弹性体之间的润滑问题。流体动力润滑把零件摩擦表面视为刚体，并认为润滑剂的粘度不随压力而改变。弹性流体动力润滑考虑到零件摩擦表面的弹性变形对润滑的影响，并考虑到润滑剂的粘度随压力变化对润滑的影响。第五章螺纹连接和螺旋传动5—1大径；中径；小径；5—2（3）；（1）；（1）；（3）；5—3（2）；5—490；螺纹根部；5—5（3）；5—6（4）；5－7答：常用螺纹有普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹等。前两种螺纹主要用于连接，后三种螺纹主要用于传动。对连接螺纹的要求是自锁性好，有足够的连接强度；对传动螺纹的要求是传动精度高，效率高，以及具有足够的强度和耐磨性。5－8答：螺纹的余留长度越长，则螺栓杆的刚度bC越低，这对提高螺栓连接的疲劳强度有利。因此，承受变载荷和冲击载荷的螺栓连接，要求有较长的余留长度。5－9（略）5－10答：普通螺栓连接的主要失效形式是螺栓杆螺纹部分断裂，设计准则是保证螺栓的静力拉伸强度或疲劳拉伸强度。铰制孔用螺栓连接的主要失效形式是螺栓杆和孔壁被压溃或螺栓杆被剪断，设计准则是保证连接的挤压强度和螺栓的剪切强度。5－11答：螺栓头、螺母和螺纹牙的结构尺寸是根据与螺杆的等强度条件及使用经验规定的，实践中很少发生失效，因此，通常不需要进行强度计算。5—12答：普通紧螺栓连接所受轴向工作载荷为脉动循环时，螺栓上的总载荷为不变号的不对称循环变载荷，10r；所受横向工作载荷为脉动循环时，螺栓上的总载荷为静载荷，1r。5－13答：螺栓的性能等级为8.8级，与其相配的螺母的性能等级为8级（大直径时为9级），性能等级小数点前的数字代表材料抗拉强度极限的1/100（σB/100），小数点后面的数字代表材料的屈服极限与抗拉强度极限之比值的10倍（10σS/σB）。5－14答：在不控制预紧力的情况下，螺栓连接的安全系数与螺栓直径有关，螺栓直径越小，则安全系数取得越大。这是因为扳手的长度随螺栓直径减小而线性减短，而螺栓的承载能力随螺栓直径减小而平方性降低，因此，用扳手拧紧螺栓时，螺栓直径越细越易过拧紧，造成螺栓过载断裂。所以小直径的螺栓应取较大的安全系数。5－15答：降低螺栓的刚度或增大被连接件的刚度，将会提高螺栓连接的疲劳强度，降低连接的紧密性；反之则降低螺栓连接的疲劳强度，提高连接的紧密性。5－16答：降低螺栓的刚度，提高被连接件的刚度和提高预紧力，其受力变形线图参见教材图5－28c。5－17答：在螺纹连接中，约有1/3的载荷集中在第一圈上，第八圈以后的螺纹牙几乎不承受载荷。因此采用螺纹牙圈数过多的加厚螺母，并不能提高螺纹连接的强度。采用悬置螺母，环槽螺母，内斜螺母以及钢丝螺套，可以使各圈螺纹牙上的载荷分布趋于均匀。5－18答：滑动螺旋的主要失效形式是螺纹磨损，滑动螺旋的基本尺寸为螺杆直径和螺母高度，通常是根据耐磨性条件确定的。5－19（略）5—20答：1．公式中螺栓数8z错误，应当取4z。2．螺纹由mm7.91d圆整为mm10d错误，应当根据小径mm7.91d，由螺纹标准中查取螺纹大径d。5—21解：6.8级螺栓的屈服极限σs=480MPa，许用应力［σ］＝σs/s＝480/3＝160MPa。由式（5－28），螺栓上的预紧力987243.1106.1016043.12210π］［dFN由式（5－9），最大横向力32912.1122.098720sKfziFFN5—22（略）5—23解：1．计算单个螺栓的工作剪力N2423130410630223zDTF2．确定许用应力联轴器的材料为铸铁HT200，MPa200B，设联轴器工作时受变载荷，查表5-10，取3pS。螺栓的性能等级为8.8级，MPa640s，查表5-10，取5S，许用应力MPa7.663200][pBpS；MPa1285640][Ss3．验算连接强度查手册，铰制孔用螺栓GB/T27-88M12×60，光杆部分的直径mm130d，光杆部分的长度为60－22＝38mm，因此连接处的最小挤压高度mm18minL，由公式（5-35），接合面的挤压应力][MPa35.1018132423min0ppLdF由公式（5-36），螺栓杆的剪切应力][MPa25.1813242344220dF满足强度条件。5—24解：采用橡胶垫片密封，螺栓的相对刚度9.0mbbCCC，由公式（5-32），螺栓的总拉力N240010009.0150002FCCCFFmbb由公式（5-29），残余预紧力N14001000240021FFF5—25解：1．计算方案一中螺栓的受力螺栓组受到剪力F和转矩)(FLTT，设剪力F分在各螺栓上的力为iF，转矩T分在各螺栓上的力为jF，则iF和jF分别为FFi31；FFaFLFj256023002由图a可知，螺栓3受力最大，所受力FFFFFFFji83.2617253132．计算方案二中螺栓的受力螺栓上的FFi31，FFj25，由图b可知，螺栓1和3受力最大，所受力FFFFFFFji52.2)25()31(2222313．计算方案三中螺栓的受力FFi31；FFaFLFj356033003由图c可知，螺栓2受力最大，所受力FFFFFFFFFFjiji96.1150cos)35)(31(2)35()31(150cos222222比较三个方案可以看出，方案三较好。题解5—25图5—26解：将eF力等效转化到底板面上，可知底板受到轴向力1F，横向力2F和倾覆力矩M。1）底板最左侧的螺栓受力最大，应验算该螺栓的拉伸强度，要求拉应力][。2）应验算底板右侧边缘的最大挤压应力，要求最大挤压应力][maxpP。3）应验算底板左侧边缘的最小挤压应力，要求最小挤压应力0minP。4）应验算底板在横向力作用下是否会滑移，要求摩擦力2FFf。