Solution Manual for Shigleys Mechanical Engineering Design 11th Edition Budynas / All Chapters 1 - 20 / Full Complete 2025!!!

Chapter 1 w




Problems 1-1 through 1-6 are for student research. No standard solutions are provided.
w w w w w w w w w w w w




1-7 From Fig. 1-2, cost of grinding to  0.0005 in is 270%. Cost of turning to  0.003
w w w w w w w w w w w w w w w w w


in is 60%.
w w w


Relative cost of grinding vs. turning = 270/60 = 4.5 times
w Ans. w w w w w w w w w




1-8 CA = CB,
w w




10 + 0.8 P = 60 + 0.8 P  0.005 P 2
w w w w w w w w w w w w




P 2 = 50/0.005
w w w  P = 100 parts Ans.
w w w w




1-9 Max. load = 1.10 P
w w w w


Min. area = (0.95)2A
w w w w


Min. strength = 0.85
w w w w


S
w


To offset the absolute uncertainties, the design factor, from Eq. (1-1) should be
w w w w w w w w w w w w




1.10
nd   1.43 Ans.
0.850.95
w
w 2




1-10 (a) X1 + w w


X2:
w
x1  x2  X1  e1  X 2  e2
w
w
w
w
w
w
w
w w
w
w



error  e   x1  x2    X1  X 2  w w w w w w w w w w w w w w



 e1  e2
w
w
w Ans.
(b) X1  w 
X2: x1  x2  X1  e1   X 2  e2 

w
w w w w w w w w w w w w w




e  x1  x2    X1  X 2   e1  e2
w w w w w w w w w w w w w w w w w Ans.

(c) X1 X2: w x1x2   X1  e1  X 2  e2 
w w w w w w w w w w w



e  x1 x2  X1 X 2  X1e2  X 2e1  e1e2
w w
w w
w
w
w
w
w
w
w w
w
w
w


X e  Xe XX  e2 Ans.
e1  
w w w
w w


 
w

2 
w
1 2 2 1 1 w w w w w w
XX
 1 2 
w w

w




Chapter 1 Solutions - Rev. B, Page
w w w w w w

1/6

, (d) X1/X2:
x1 X  e1 X X1 
e 1  1
w

 1
w w w w

 
w w
w w
1
X e X
w w
x 1 e X w w w w w w


2 2 2 2  2 2  w w
1
 e  e2  1 e X   e  e 
w w w w w w w w w w w e e
1  then 
1    1  1  1
2 w w w 1
w 1 1 2 w w w w ww w w w w w w w 1 w w w w w 2 w
w w w w w w w
w w w
w



 X2  X2 w
 1 e2 X 2   X1
w
X2 w
w
w w
w
w X1 X 2 w



  w w
x1 X1
Thus, e   X1  e Ans.
w

  2
w w w
w
w
e1 w
w


X  X X 
w

x X w


2  1 2 
w
2 2 w w




1-11 (a) x1 = 7 = 2.645 751 311 1
w w w w w w


X1 = 2.64 w (3 correct digits)
w w w



x2 = 8 = 2.828 427 124 7
w w w w w w


X2 = 2.82 w (3 correct digits)
w w w


x1 + x2 = 5.474 178 435 8
w w w w w w w


e1 = x1  X1 = 0.005 751 311 1
w w w w w w w w w


e2 = x2  X2 = 0.008 427 124 7
w w w w w w w w w


e = e1 + e2 = 0.014 178 435 8
w w w w w w w w w


wSum = x1 + x2 = X1 + X2 + e
w w w w w w w w w w


= 2.64 + 2.82 + 0.014 178 435 8 = 5.474 178 435 8 Checks
w w w w w w w w w w w w w


(b) X1 = 2.65, X2 = 2.83 (3 digit significant numbers)
w w w w w w w w w


e1 = x1  X1 =  0.004 248 688 9
w w w w w w w w w w


e2 = x2  X2 =  0.001 572 875 3
w w w w w w w w w w


e = e1 + e2 =  0.005 821 564
w w w w w w w w w


w2 Sum = x1 + x2 = X1 + X2 +
w w w w w w w w w w


we
= 2.65 +2.83  0.001 572 875 3 = 5.474 178 435 8 Checks
w w w w w w w w w w w w




S 16 1000 25 10
3
 w 
1-12  
w

w    d  0.799 w w Ans.
in w


n d 3 2.5 w

7
Table A-17:
w d = 8 in Ans.
w w
w




Factor nS 
25 103  w   3.29
safety:of
w
w w w w w Ans.
 16 1000
w




 7 
3
w w w




Chapter 1 Solutions - Rev. B, Page
w w w w w w

2/6

,1-13 w w Eq. (1-5):
w R =  Ri = 0.98(0.96)0.94 = 0.88
w w
w w
w w w

i1

Overall reliability = 88 percent
w w w w Ans.




Chapter 1 Solutions - Rev. B, Page
w w w w w w

3/6

, 1-14 a = 1.500  0.001 in
w w w w w


b = 2.000  0.003 in
w w w w w


c = 3.000  0.004 in
w w w w w


d = 6.520  0.010 in
w w w w w



(a) w  d  a  b  c = 6.520  1.5  2  3 = 0.020 in
w w w w w w w w w w w w w w w w w w w



tw  tall = 0.001 + 0.003 + 0.004 +0.010 = 0.018
w
w
w
w w w w w w w w



w = 0.020  0.018 in
w w Ans. w w w




(b) From part (a), wmin = 0.002 in. Thus, must add 0.008 in to d . Therefore,
w w w w w w w w w w w w w w w w




d = 6.520 + 0.008 = 6.528 in
w w w w w w w Ans.



1-15 w w V = xyz, and x = a   a, y = b   b, z = c   c,
w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w




V  abc w w




V  a  ab  bc  c
w w w w w w w w



 abc  bca  acb  abc  abc  bca  cab  abc
w w w w w w w w w w w w w w w




The higher order terms in  are negligible. Thus,
w w w w w w w w




V bca  acb  abc
w w w w w w




V bca  acb  abc a b c a b c
and,      
w w w w w w w w w w w w
w Ans. w w w w w w

V abc a b c a b c

For the numerical values
w w w V  1.500 1.8753.000  8.4375 in3
w w w w w w


given,
w




V 0.002 0.003 0.004
     V  0.00427 8.4375  0.036 in3
w w w w
w w w w w w w w w

0.00427
w

V 1.500 1.875 3.000

V = 8.438  0.036 in3 Ans.
w w w w w




Chapter 1 Solutions - Rev. B, Page
w w w w w w

4/6