机械设计题库-机械零件的强度

机械零件的强度

一 名词解释

(1) 静应力：静应力:大小和方向不随转移而产生变化或变化较缓慢的应力，其作用下零件可能产生静断裂或过大的塑性变形，即应按静强度进行计算。

(2) 变应力：大小和方向均可能随时间转移产生变化者，它可以是由变载荷引起的，也可能因静载荷产生(如电动机重量给梁带来的弯曲应力)变应力作用的零件主要发生疲劳失效。

(3) 工作应力：用计算载荷按材料力学基本公式求得作用在零件剖面上的内力:?p　,?c,等。

(4) 计算应力：根据零件危险断面的复杂应力状态，按适当的强度理论确定的，有相当破坏作用的应力。

(5) 极限应力：根据材料性质及应力种类用试件试验得到的机械性能失效时应力极限值，常分为用光滑试件进行试验得到的材料极限应力及用零件试验得到的零件的极限应力。

(6) 许用应力：设计零件时，按相应强度准则、计算应力允许达到的最大值[?]??lim/[S]??ca。 (7) 计算安全系数：零件 (材料)的极限应力与计算应力的比值Sca??lim/?ca，以衡量安全程度。 (8) 安全系数许用值：根据零件重要程度及计算方法精确度给出设计零件安全程度的许用范围[S]，力求Sca?[S]。

?F,?,?T二 选择题

(1) 零件受对称循环应力时，对于塑性材料应取 Ｃ 作为材料的极限。 A. 材料的抗拉强度 B. 材料的屈服极限 C. 材料的疲劳极限 D. 屈服极限除以安全系数。

(2) 零件的截面形状一定时，当截面尺寸增大，其疲劳极限将随之 Ｃ 。

A. 增高 B. 不变 C. 降低

(3) 在载荷几何形状相同的条件下，钢制零件间的接触应力 Ｃ 铸铁零件间的接触应力。 A. 小于 B. 等于 C. 大于

(4) 两零件的材料和几何尺寸都不相同，以曲面接触受载时，两者的接触应力值 Ａ 。 A. 相等 B. 不相等 C. 是否相等与材料和几何尺寸有关

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(5) 在图3-1所示某试件的?m??a，极限应力简图中，如工作应力点M所在的ON线与横轴间夹角

??45°，则该试件受的是 Ｃ 。

图3-1

A. 不变号的不对称循环变应力 B. 变号的不对称循环变应力 C. 脉动循环变应力 D. 对称循环变应力

(6) 发动机连杆横截面上的应力变化规律如图3-2所示，则该变应力的循环特性r为 Ｃ 。 A. 0.24 B. - 4.17 C. - 0.24 D. 4.17

图3-2

(7) 由试验知，有效应力集中、绝对尺寸和表面状态只对 Ａ 有影响。

A. 应力幅 B. 平均应力 C. 应力幅和平均应力

(8) 某单向回转工作的转轴，考虑起动、停车及载荷不平稳的影响，其危险截面处的切应力?T的应力性质，通常按下列图3-3中的 Ｂ 计算。

图3-3

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(9) 对于轮齿弯曲强度已满足承载能力要求的下列传动，常见失效形式为：润滑良好的闭式齿轮传动 A ；蜗杆材料为钢，蜗轮材料为?B?300MPa青铜的蜗杆传动 C 。 A. 疲劳点蚀 B. 磨粒磨损

C. 胶合 D. 轮齿折断

(10) 在普通键联接及销轴联接中，两者的接触长度均为l，键与轮毂键槽的接触高度为k，销轴直径为d1，许用挤压应力为[?P]，轴头直径为d，其许用传递转矩?T?分别为：键联接?T?= B (N?m)，销轴联接?T?= C (N?m)。

A. kld?10?3?p B.

1kld?10?3?p 2113?3C. d1ld?10?p D. d1ldl?10?p

42????????以上式子中：长度单位为mm，应力单位为MPa，转矩单位为N?m。

(11) 下列公式中 A 是正确的。 A.

?rNmN?C B. ?Nm?C C. kN?mNN0 D. ?????1?2?0

?0 (12) 某零件的?S?500MPa，??1?220MPa，工作应力?m?300MPa，?a?100MPa，工作点位于塑性安全区，则该零件的安全系数为 C 。

A. 1.78 B. 5. 0 C. 1. 25 D. 1.67 (13) 当转轴所受的径向力大小方向不变时，其许用弯曲应力应选 B 。 A.

??0? B. ???1? C. ???1? D. ???0.5?

(14) 对于受循环变应力作用的零件，影响疲劳破坏的主要应力成分是 C 。 A. 最大应力?max B. 平均应力?m C. 应力幅?a D. 最小应力?min (15) 一对啮合的传动齿轮，单向回转，则齿面接触应力按 C 变化。 A. 对称循环 B. 循环特性r?0.5

C. 脉动循环 D. 循环特性r??0.5 (16) 塑性材料制成的零件，进行静强度计算时，其极限应力为 A 。 A.

?S B. ?B C. ?0 D. ??1

(17) 有限寿命疲劳极限符号?rN中，N表示寿命计算的 B 。

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A. 循环基数 B. 循环次数 C. 寿命指数 D. 寿命系数

(18) 绘制?m??a坐标中的简化疲劳极限应力线图，绘制此图起码应具备的条件是 C 。

A. 各种循环特性值r下的实验结果

B. 某一循环特性实验求得的疲劳极限应力?rN C. 材料的屈服极限?S，以及疲劳极限?0和??1 D. 根据理论计算出一系列数据

(19) 形状相同、尺寸一样、工作条件也相同的零件，用 A 制造时则有较大的应力集中系数k?。

A. 铸铁 B. 低强度钢 C. 高强度合金钢

(20) 两轴线互相平行的圆柱体接触，受径向压力，则两零件的接触应力 A 。

A. 相等 B. 不相等 C. 与直径有关，直径大的接触应力大 (21)

??1代表变应力，其脚标 -1代表 D 。

A.

?a/?m= -l B.?m/?a= -1 C.?max/?min= -1 D.?min/?max= -1

(22) 两圆柱体接触，其直径d1?2d2，弹性模量E1?2E2，长度b1?2b2，则其接触应力?1和?2的关系是 A 。

A.

?1??2 B. ?1?2?2 C. ?1?4?2 D. ?1?8?2

(23) 四个结构和材料完全相同的零件甲、乙、丙、丁，若承受最大的应力也相同，而应力特性系数r分别等于+1.0、0、－0.5、－1.0，最可能先发生失效的是 D 。 A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁

(24) 在外载荷不变的情况下，试判断下列零件上各点应力的变化特性 (用应力循环特性系数

r??min/?max表示)：

①转动心轴，外径上的弯曲应力 r 为 B ； ②推力球轴承滚动体上一点的接触应力，r 为 C 。 A. r = +1 B. r = -1

C. r = 0 D. 0 < r< +1 E. -1

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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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