机械零件的强度复习题参考答案

第2章 机械零件的强度复习题 一、选择题 2-1．下列四种叙述中，________是正确的。 A．变应力只能由变载荷产生 B．变应力只能由静载荷产生 C．静载荷不能产生变应力 D．变应力也可能由静载荷产生 2-2．发动机连杆横截面上的应力变化规律如题2-2图所示，则该变应力的循环特性系数r为________。 A． B．– C． D．– 2-3.应力的变化规律如题2-2图所示，则应力副a和平均应力m分别为_______。 A．a = MPa，m= MPa B．a = MPa， m= MPa C．a = MPa， m= MPa D．a= MPa， m= MPa 2-4. 变应力特性可用max、min、m、a和r五个参数中的任意________来描述。 A．一个 B．两个 C．三个 D．四个 2-5．零件的工作安全系数为________。 A．零件的极限应力比许用应力 B．零件的工作应力比许用应力 C．零件的极限应力比零件的工作应力 D．零件的工作应力比零件的极限应力 2-6．机械零件的强度条件可以写成________。 A．≤][，≤][ 或 S≤][S，S≤][S B．≥][，≥][ 或 S≥][S, S≥][S C．≤][，≤][ 或 S≥][S, S≥][S D．≥][，≥][ 或 S≤][S, S≤][S 2-7．在进行材料的疲劳强度计算时，其极限应力应为材料的________。 A．屈服点 B．疲劳极限 C．强度极限 D．弹性极限 2-8． 45钢的对称疲劳极限1=270MPa，疲劳曲线方程的幂指数m= 9，应力循环基数N0 =5×106次，当实际应力循环次数N =104次时，有限寿命疲劳极限为________MPa。 A．539 B．135 C．175 D．417 2-9．有一根阶梯轴，用45钢制造，截面变化处过度圆角的应力集中系数k=，表面状态系数

题 2-2 图 = ，尺寸系数=，则其疲劳强度综合影响系数K= ________。

A． B． C． D． 2-10．零件的截面形状一定，如绝对尺寸（横截面尺寸）增大，疲劳强度将随之_______。 A．增高 B．不变 C．降低 D．提高或不变 2-11．当形状、尺寸、结构相同时，磨削加工的零件与精车加工相比，其疲劳强度_______。 A．较高 B．较低 C．相同 D．相同或较低 2-12．绘制零件的m-a极限应力简图时，所必须的已知数据是________。 A．1, 0, S，k B．1, 0, ，K C．1, 0, S，K D．1, S, ，k

2-13．在图示的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°，则该零件受的是________。

A．不变号的非对称循环变应力 B．变号的非对称循环变应力 C．对称循环变应力 D．脉动循环变应力 2-14．在上题所示零件的极限应力简图中，如工作应力点M所在ON线与横轴之间的夹角= 90°，则该零件受的是________。 A．脉动循环变应力 B．对称循环变应力 C．变号的非循环变应力 D．不变号的非对称循环变应力 2-15．在应力变化中，如果周期、应力幅和平均应力有一个变化，则称为________。 A．稳定变应力 B．非稳定变应力 C．非对称循环变应力 D．脉动循环变应力 2-16．在静应力作用下，塑性材料的极限应力为_________。 A．B B．S C．0 D．1 2-17．已知45钢调质后的力学性能为：B= 620 MPa，S=350 MPa，1=280 MPa，0= 450 MPa，则为________。 A． B． C． D． 2-18．塑性材料在脉动循环变应力作用下的极限应力为__________。 A．B B．S C．0 D．1

题2-13 图 2-19．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_________。 A．最大应力 B．最小应力 C．平均应力 D．应力幅 2-20．零件表面经淬火、氮化、喷丸及滚子碾压等处理后、其疲劳强度__________。 A．提高 B．不变 C．降低 D．高低不能确定

二、填空题 2-21．影响机械零件疲劳强度的因素有：__________、__________、__________。 2-22．根据是否随时间变化，将载荷分为_________和________两类。同理，应力也分为_________和________两大类。 2-23．变载荷一定产生_________应力。变应力既可能由 载荷产生，也可能由_________载荷产生。但是静应力一定是由 载荷产生的。 2-24．应力幅与平均应力之和等于_________，应力幅与平均应力之差等于_________，最小应力与最大应力之比称为_________。 2-25．r = -1的变应力称为________变应力，r = 0的变应力称为________变应力，当r = 1时称为________应力，当r = 其它值时称为________变应力。

三、简答题 2-26．什么是稳定变应力和非稳定变应力？ 2-27．什么是材料的疲劳极限（又称无限寿命疲劳极限）？如何表示？ 2-28．极限应力线图有何用处？ 2-29．双向稳定变应力下机械零件的疲劳强度计算如何进行？ 2-30．如何提高机械零件的疲劳强度？

四、分析计算题 2-31．一钢制轴类零件的危险剖面承受max200 MPa，min－100 MPa，综合影响系数K=2，材料的S＝400 MPa，1－＝250 MPa，0＝400 MPa。试： 1）画出材料的简化极限应力线图，并判定零件的破坏形式。 2）按简单加载计算该零件的安全系数。 2-32．一钢制零件，危险剖面承受的工作应力max= 300 MPa，min= -150 MPa，有效应力集中系数k=，绝对尺寸系数= ，表面状态系数= 1。材料的B= 800 MPa，S= 520 MPa，1－= 450 MPa，= ，材料常数m = 9，循环基数N0 = 107，求该零件在有限寿命N =105时的计算安全系数。 第2章 机械零件的强度复习题参考答案 1．选择题 9-1 D； 9-2 B； 9-3 A； 9-4 B； 9-5 C； 9-6 C； 9-7 B； 9-8 A； 9-9 D； 9-10 C； 9-11 A； 9-12 C； 9-13 D； 9-14 B； 9-15 B； 9-16 B； 9-17 C； 9-18 C； 9-19 D； 9-20 A；

2．填空题 9-21 应力集中 绝对尺寸 表面状态 9-22 静载荷 变载荷 静应力 变应力 9-23 变 变 静 静 9-24 最大应力 最小应力 应力循环特性 9-25 对称循环 脉动循环 静 非对称循环

3．简答题 2-26．周期、应力副、平均应力均不改变的变应力称为稳定变应力，若其中之一变化称为非稳定变应力。 2-27．用一组材料相同的标准试件进行疲劳实验，当试件受无限次循环应力作用下而不发生疲劳破坏时的最大应力称作材料的疲劳极限，用r表示，r为应力循环特征。 2-28．确定零件材料的破坏形式；确定零件、材料的极限应力；计算零件的安全系数。 2-29．分别计算两个单向稳定变应力的安全系数S和S，然后计算零件的计算安全系数caS。其强度条件为：

22

SSSSSca≥[ S ]

2-30．设法减小零件的应力集中，减小零件的绝对尺寸，对零件进行表面强化 4．分析计算题 2-31．解题要点： (1) 材料的简化极限应力线图如题2-31解图所示

5021002002minmaxm MPa

15021002002minmaxa MPa

标出工作应力点M（100，150）如图所示。材料的极限应力点为M1点，零件的破坏形式为疲劳破坏。 (2) 计算安全系数

25.040040025022001



题2-31 解图 S = ak1=8.05025.01502250

安全系数小于1，零件的疲劳强度不够。 2-32．解题要点： 求平均应力和应力幅

7521503002minmaxm MPa

22521503002minmaxa MPa

寿命系数：

KN = 95701010mNN=

安全系数 S = aNkK1=96.1755.022591.04.1450668.1