机械设计考研练习题-机械零件的强度 联系客服

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(25) 某齿轮传动装置如图3-4所示,轮1为主动轮,则轮2的齿面接触应力按 B 变化。

图3-4

A. 对称循环 B. 脉动循环

C. 循环特性r = - 0.5的循环 D. 循环特性r= +1的循环

(26) 图3-4所示的齿轮传动装置,轮1为主轮,当轮l 做双向回转时,则轮1的齿面接触应力按 B 变化。

A. 对称循环 B. 脉动循环

C. 循环特性r = - 0.5的循环 D. 循环特性r = + 1的循环

三 填空题

(1) 机械零件受载时,在 截面形状突变处 处产生应力集中,应力集中的程度通常随材料强度的增加而 增大 。

(2) 在静强度条件下,塑性材料的极限应力是 屈服极限?S ,而脆性材料的极限应力是 抗拉强度

?B。

(3) 运用Miner理论分析对称循环下的不稳定循环变应力时,若材料的持久疲劳极限为??1,计算时所考虑的应力幅?i应当是整个工作寿命期限内 大于??1的应力幅。 (4) 某材料的对称循环疲劳极限

??1?350MPa,屈服极限?S?550MPa,抗拉强度

47?B?750MPa,5?105、循环基数N0?5?106,m?9当对称循环次数N分别为5?10、次5?10时,

极限应力分别为550MPa、452MPa 、350MPa。

(5) 若一零件的应力循环特性r = + 0.5,

?a?70MPa,?m为210MPa;则此时, ?max为280MPa;

?min为140MPa。

(6) 影响机械零件疲劳强度的主要因素,除材料性能、应力循环特性r和应力循环次数N之外,主要

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有 应力集中 、 零件尺寸 和 表面状态等 。

(7) 在图3-5所示某零件的许用极限应力图中,A?E?S为疲劳极限曲线,M为零件的工作应力点,下列3种情况下的极限应力点分别为: 1) 应力循环特性r?常数时,M3点; 2) 平均应力?m?常数时,M1点; 3) 最小应力?min?常数时,M2点。

图3-5

(8) 影响零件疲劳强度的主要因素有 应力集中 , 绝对尺寸 , 材料及热处理 (列出3项)。 (9) 有一零件,?B=650MPa,?S?360MPa,工作应力??200MPa,许用应力????180MPa,

则此零件的工作安全系数为 1.8 ,许用安全系数为 2.0 ,此零件是否安全? 不安全 ,这是因为?????或1.8?2.0。

(10) 如图3-6所示,滚动轴承在内圈转动、外圈固定时,其外圈上一点A的应力类型为 脉动变应力 。

图3-6

(11)在交变应力中,应力循环特性系数是指

?min?max的比值。

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(12) 在静载荷作用下的机械零件,不仅可以产生 静 应力,也可能产生 变 应力。 (13) 材料的许用应力越大,表明材料的强度就越 高 。

(14)在静强度条件下塑性材料的极限应力是 屈服极限?S,而脆性材料的极限应力是强度极限?B 。

四 是非题

(1) 变应力都是由变载荷产生的。 (F)

(2) 用40钢(?S?335MPa),经校核其扭转刚度不够,可改选高强度合金结构40Cr (?S?MPa),以提高刚度。 (F)

(3) 在变应力作用下,零件的主要失效形式将是疲劳断裂,而在静应力作用下,其失效形式将是塑性变形或断裂。 (T)

(4) 火车的车轮轴只承受对称循环弯曲变应力。 (T) (5) 钢的强度极限越高,对应力集中就越敏感。 (T) (6) 周期不变的变应力为稳定循环变应力。 (T)

(7) 非稳定变应力是指平均应力或应力幅或变化周期随时间而变化的变应力。 (T) (8) 静载荷作用下的零件,不仅可以产生静应力,也可能产生变应力。 (T)

(9) 增大零件过渡曲线的圆角半径可以减小应力集中。 (T)

五 分析与计算题

(1) 图3-7所示各零件均受静载荷作用,试判断零件上A点的应力是静应力还是变应力,并确定应力循环特性r的大小或范围。

图3-7

解:a) 图A点为静应力,r = l; b) 图A点为对称循环变应力,r = -1; c) 图A点为不对称循环变应力,-1< r <1。

(2) 某零件如图3-8所示,材料的抗拉强度?B?650MPa,表面精车,不进行强化处理。试确定1-1截面处的弯曲疲劳极限的综合影响系数K?和剪切疲劳极限的综合影响系数K?。

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图3-8

解:K??2.36 K??1.79。

(3) 某钢制零件材料性能为??1?270MPa?S?350MPa,?0?450MPa,受单向稳定循环变应力作用,危险剖面的综合影响系数K??2.25。

1) 若工作应力按?m?270MPa?常数的规律变化,问该零件首先发生疲劳破坏,还是塑性变形? 2) 若工作应力按循环特性r?常数的规律变化,问r在什么范围内零件首先发生疲劳破坏?(图解法、解析法均可)

解:1)

??1e???1/K??120MPa。?0/(2K?)?100MPa,作该零件的极限应力线图 (如答图1)。

?m?270MPa?常数时,应力作用点在NN?线上,与极限应力图交于CG线上,所以该零件首先发生塑

性变形。

答图1

2)r?常数时,发生疲劳破坏的工作应力点在OGA范围内,G点?a/?m?(1?r)(1?r)?0.38,所以,r?0.45时首先发生疲劳破坏。

(4) 一零件由45钢制成,材料的力学性能为:

?S?360MPa,??1?300MPa,???0.2。已知

零件上的最大工作应力?max?200MPa,最小工作应力?min?100MPa,弯曲疲劳极限的综合影响系数

K??2。

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