【精品】濮良贵机械设计第九版课后习题答案完整版

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第三章机械零件的强度

习题答案

3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限σ?1?180MPa，取循环基数N0?5?106,m?9，试求循环次数N分别为7000、25000、620000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。

[解]σ?1N1?σ?196N05?10?180?9?373.6MPa N17?103σ?1N2?σ?1966N0N5?105?10?180?9?324.3MPaσ?1N3?σ?190?180?9?227.0MPa 45N22.5?10N36.2?103-2已知材料的力学性能为σs?260MPa，σ?1?170MPa，Φσ?0.2，试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线.

［解］A'(0,170)C(260,0)

?Φσ?2σ?1?σ02σ?1?σ0? σ01?Φσ?σ0?2σ?12?170??283.33MPa得D'(283.33,283.33)，即D'(141.67,141.67) 221?Φσ1?0.2根据点A'(0,170),C(260,0),D'(141.67,141.67)按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示

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3—4圆轴轴肩处的尺寸为：D=72mm，d=62mm，r=3mm。如用题3—2中的材料，设其强度极限σB=420MPa，精车，弯曲，βq=1，试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。

[解]因

r3D54?0.067，查附表3—2,插值得?σ?1.88，查附图3—1得??1.2，?d45d45qσ?0.78，将所查值代入公式，即

kσ?1?qσ??σ?1??1?0.78??1.88?1??1.69查附图3-2，得εσ?0.75;按精车加工工艺，查

附图3—4,得βσ?0.91，已知βq?1，则

?kσ1?1?1.691?1?Kσ????1???1??2.35??ε?β?0.750.91?β?1σ?σ?q?A0,170??? ,C?260,0?,D?141.67,141.672.352.35根据A?0,72.34?,C?260,0?,D?141.67,60.29?按比例绘出该零件的极限应力线图如下图

3—5如题3-4中危险截面上的平均应

力σm?20MPa，应力幅σa?20MPa,试分别按

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①r?C②σm?C，求出该截面的计算安全系数Sca。

[解］由题3-4可知σ-1?170MPa,σs?260MPa,Φσ?0.2,Kσ?2.35

（1）r?C

工作应力点在疲劳强度区，根据变应力的循环特性不变公式，其计算安全系数

Sca?σ-1170??2.28(2）σm?C

Kσσa?Φσσm2.35?30?0.2?20工作应力点在疲劳强度区，根据变应力的平均应力不变公式,其计算安全系数

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