3—31 转轴的局部结构如题3-28图所示。已知轴的Ⅰ-Ⅰ截面承受的弯矩M=300N.m，扭矩T=800N.m，弯曲应力为对称循环，扭转切应力为脉动循环。轴的材料为40Cr钢调质，
σ-1=355MPa，τ-1=200MPa，ψσ=0.2，ψτ=0.1，设Kσ=2.2，Kτ=1.8，试计算考虑弯曲和扭转共同作用时的计算安全系数Sca。 解：M: ?b?M?300000?46.875MPa???min r??1 ?a?46.875 ?m?0 3 Wb0.1?40 62.5T: ?T?T?800000 r?0??0?62.5MPa???????31.25MPa minmaxam3 WT0.2?402 ??1355S????3.4424 k??a????m2.2?46.875?0.2?0 s?s???1200 ?2.4076 S????3.3684 Sca?22k??a????m1.8?31.25?0.1?31.25s??s? 屈服安全系数：查书P355 40Cr：σs=540MPa ?s按第三强度理论：Sca? ?4.04892 22?max?4?max 3—32 实心转轴的危险截面上受有载荷为：弯矩M=100N.m；转矩为周期变化，T=0—50N.m。轴的材料为碳钢，已知力学性能为：σs=300MPa，σ-1=170MPa，τs=180MPa，τ-1=100MPa。若截面直径d=25mm，有效应力集中系数kσ=1.79，kτ=1.47，尺寸系数εσ=0.84，ετ=0.78，表面质量系数βσ=βτ=0.9，强化系数βq=1，材料常数ψσ=0.34，ψτ=0.21。试确定安全系数S。计算时可按无限寿命考虑，忽略横向剪应力的作用。 M100000 解：M：?max???65.19MPa???min??a ?m?0 r??1 3 T： ?max?Wb?25/32T50000??16.297MPa ?min?0 r?0 3WT?25/16?a??m??max/2?8.148MPa K??(S??k????1???1)1?q?2.242 K??(k????1???1)1?q?1.996 ??1170??1.163k??a????m2.242?65.19?0S????1100??5.563 Sca?k??a????m1.996?8.148?0.21?8.148s?s?s??s?22?1.1383 屈服安全系数：查P355 碳钢：σs=355MPa 第三强度理论：S?ca?s?2max2max?4??4.87 精选
机械设计作业集第3章答案
