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用20号钢制作一要求耐磨的小轴(直径20mm)，其工艺路线为：下料→锻造→正火→机加工(车)→渗碳→淬火→低温回火→磨加工。说明各热处理工序的目的及使用状态下的组织。
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如图所示一阶梯轴直径d=50mm，D=60mm，已知截面Ⅰ-Ⅰ处的弯矩M=4.8×105N·mm，转矩T=1.0×106N·mm，要求安全系数[s]≥2.0。试按下列两个方案进行计算，并分析哪个方案较合理。
方案一：45钢正火处理，HBS=170～217，轴表面粗糙度Ra=0.0004mm，过渡圆角半径r=2.5mm。
方案二：40Cr钢调质处理，HBS=241～286，表面粗糙度Ra=0.0004mm，过渡圆角半径r=1mm。
用应变仪测量一模拟小轴的扭矩，测量系统框图如图8-12所示，电桥电源电压为15V，应变仪灵敏度系数为2.0。试在图8-11中表示布片和组桥的方式，要求电桥的灵敏度最高，并消除附加弯曲和拉、压载荷的影响。已知小轴直径D=30mm，弹性模量E=2×105MPa，泊松比μ=0.28；应变放大器有1，10，100，1000 4个增益档，其电压放大倍数分别为1，10，100，1000，满量程输出为±5V；由A-D和PC构成虚拟仪器，A-D输入范围为±5V，虚拟仪器对应的显示值是±5000mV。
当小轴加载扭矩为T=50N·m时，请选择应变放大器增益档，如果把显示值标定为输入扭矩，标定系数应为多少？
一尺寸为φ30mm×250mm的轴，用30号钢制造，经高频表面淬火(水冷)和低温回火，要求摩擦部分表面硬度达50～55HRC，但使用过程中摩擦部分严重磨损。试分析失效原因，并提出解决问题的办法。
某房间通过天花板用大量小孔口分布送风，如图5-15所示，孔口直径d=20mm，风道中的静压p=200N／m2，空气温度t=20℃，要求总风量Q=1 m3／s，问应布置多少个孔口？
有一水塔供水系统，管路总长150m，可利用压头10m，若要求供水量为10m3/h(水温20℃)，试估算该管道直径不小于多少才行？(用试差法求解，假设局部阻力忽略不计)已知供水系统绝对粗糙度ε为0.2×10-3m。
A.改用合金钢材料
B.增加轴的直径
C.增加表面光洁度
例题10一15某锅炉汽包的受力及截面尺寸如图10—20(a)所示。图中将锅炉自重简化为均布载荷。若已知内压p=3．4 MPa，总重600 kN，汽包材料为20号锅炉钢，其屈服强度σs＝200 MPa，要求安全因数ns＝2．0，试校核该汽包的强度是否安全。
如图(a)所示，一钢板条用9只直径为d的铆钉固定在立柱上l=8a(a为铆钉间距)。试求铆钉内的最大切应力。
