计算题

已知某材料的力学性能为：σ_-1＝350MPa，m＝9，N₀＝5×10⁶，现对用此材料制成的试件进行对称循环疲劳试验，依次加载对称循环变应力：σ₁＝550MPa，循环次数n₁＝5×10⁴；σ₂＝450MPa，循环次数n₂＝2×10⁵。试： 
1）计算该试件在此条件下的安全系数； 
2）如再以σ₃=400 MPa作用于该试件，求：发生疲劳破坏时，σ₃的循环次数n₃

问答题如图所示齿轮传动系统中，z1、z2为圆锥直齿轮，z3、z4为斜齿圆柱齿轮。已知n1=100r min（其转向见下图），z1=30，z2=60，P1=2kW，Fa=2472N，斜齿圆柱齿轮z3=20，mnII=4mm。若不计各种损耗，并使中间轴II上的轴向力为零。试：  1）在图上标出各轴的转向；  2）确定z3、z4的旋向，并计算相应的斜齿圆柱齿轮螺旋角βII的大小；  3）画出各齿轮的各分力方向。

问答题图示三种普通螺栓连接，其中单个螺栓所能承受的总拉力F2最大为4000N，接合面间的摩擦系数f=0.3，防滑系数Ks=1.2，每组螺栓数目为2个。若已知工作拉力F与残余预紧力F1的关系为F1=1.5F，设三种螺栓连接的预紧力相同。分别计算三种连接方式所能承受的最大外载荷。（已知Cm （Cm+Cb）=0.7，Cb、Cm分别为螺栓和被连接件的刚度，（B）中的螺栓组承受转矩，螺栓间距200mm）

问答题已知：V带传动的功率P=10KW，小带轮的转速n1=1000r min，平均传动比i=2，滑动率ε=0.01小带轮的基准直径dd1=50mm，试求：1）小、大带轮的线速度v1和v22）大带轮的基准直径dd23）当中心距a=280mm时，求小带轮的包角α1

问答题如图所示，已知z1=28，z2=70，z3=126，法向压力角αn=20o，法面模数mn=4mm，中心距a12=200mm，a23=400mm，主动齿轮1的转向和旋向见图，其输入功率P=10kW，转速n1=1000r min，摩擦不计。 （1）求出各轴所受的转矩；  （2）试计算中间轴II上齿轮的受力大小，并标出其方向。

问答题下图所示为：一支架与机座用4个普通螺栓连接，所受的外载荷分别为横向载荷FΣ=5000N,轴向载荷G=16000N,已知螺栓的相对刚度Cb (Cb+Cm)=0.25,接合面的摩擦系数f=0.15，防滑系数Ks=1.2,螺栓材料的性能级别为8.8级，安全系数S=2， 试计算：  1）螺栓所受的残余预紧力F1、预紧力F0和总轴向力F2   2）该螺栓的小径d1（提示：先根据保证接合面无相对横向错动的条件，由横向载荷F 求出残余预紧力F1）