第5章 机械零件的强度计算

四、机械零件的强度一 选择题(1) 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(2) 在图3-1所示某试件的a m σσ-，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=θ°，则该试件受的是 Ｃ 。

图3-1A. 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(3) 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. 0.24B. - 4.17C. - 0.24D. 4.17图3-2(4) 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MPa 300B >σ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(5) 下列公式中 A 是正确的。

A. C N m rN =σB. C N =m σC. m 0N N N k =D. 0012σσσψσ-=- (6) 某零件的MPa 500S =σ，MPa 2201=-σ，工作应力MPa 300m =σ，MPa a 100=σ，工作点位于塑性安全区，则该零件的安全系数为 C 。

A. 1.78B. 5. 0C. 1. 25D. 1.67(7) 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. []0σB. []1-σC. []1+σD. []5.0-σ(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5.0=rC. 脉动循环D. 循环特性5.0-=r(8) 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 σB. B σC. 0σD. 1-σ(9) 绘制a m σσ-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 。

max m a min m a m a r max min max min max
2 min 2
max m a m a min max min m 2 min a max 2 min r max
2、刚度 刚度是零件在载荷作用下抵抗弹性变形的能力。如果零件的刚度不足，产 生的弹性变形过大，会影响机器的正常工作（如果机床主轴刚度不足，会 影响零件的加工精度）。 设计计算时，必须使零件在载荷作用下产生的最大弹性变形量不超过许用 变形量：
[ ] [ ] [ ]
式中：
第三章 机械零件的疲劳强度计算
1、主要学习内容： 变应力的基本类型和材料的高周疲劳； 机械零件的疲劳强度计算； 机械零件疲劳强度计算的机构系数；
2、学习目标：
掌握变应力的基本类型； 掌握材料疲劳曲线；
掌握单向稳定变应力时机械零件的疲劳强度计算；
掌握双向稳定变应力时机械零件的疲劳强度计算； 了解单向不稳定变应力时机械零件的疲劳强度计算；
[ ] [ ] S lim [S ] lim [S ]
式中 [S ] 、 分别为正应力和切应力的许用安全系 [S ] 数； lim、 lim分别为极限正应力和极限切应力。
lim [S ] S lim [S ]
1、强度： 机械零件的强度可以分为体积强度和表面强度两种。 （1）体积强度： 零件的体积强度不足，会产生断裂或过大的塑性变形，体积强度就是 抵抗这两种失效的能力。 设计计算时必须使零件危险截面上的最大应力、 不超过材料的许 、 [ ] ，或使危险截面上的安全系数 S 、S 不小于零件的许用安 用应力[ ] [S ] 。 全系数 [S ] 、

m
1 N0
n
m i
n
i
i 1
Sca
1 e
S
2. 当量循环次数Ne计算法：
取不稳定循环诸变应力中数值最大的应力或循环次
数最多的应力（对疲劳损伤影响最大的那个应力），
作为计算基准应力，而将诸变应力i所对应的循环次
数ni转化为当量循环次数Ne，使得应力循环Ne次后，
对材料所造成的损伤与诸应力i各自循环ni次对材料所
lim m ax ae m e s
按静应力计算：
M m e, ae M m, a
Sca
lim
m ax max
s m a
S
N
N
H
工作应力分布在： OAGH ：疲劳强度计算 HGC ：静强度计算
3.变应力的最小应力保持不变，即 min C（如受轴向变载荷的紧螺栓）
4）计算安全系数：Sca
lim
m ax max
S
零件的极限应力
lim m ax m e ae
零件的极限应力点的确定：
按零件的载荷变化规律不同分：
• 变应力的应力比保持不变，即：r = C • 变应力的平均应力保持不变，即：m = C • 变应力的最小应力保持不变，即：min = C
M m e, ae M m, a
1）如果此线与AG线交于M（ me ，ae ），则有：
m e m
,
ae
1
m
K
lim m ax ae m e 1
K
K
m
Sca
lim
m ax max
1
K
K m m a
S
2）如果此线与GC线交于N（ me ，ae ），则有：

第1章复习思考题1、通用零件和专用零件有何区别？P1机械零件分为通用零件和专用零件，所谓通用零件是指在各机器中广泛使用的零件；所谓专用零件是指只在某一类特定的机器中使用的零件。

2、机械设计的内容涵盖哪些方面？P2机械设计的内容十分广泛，包括应用新的原理或新的概念，开发创造新的机器，改进现有机器或再设计。

3、本课程的学习目的是什么？4、设计机器应满足的要求有哪些？P2设计一个机器时首先应满足功能要求。

在此基础上还要考虑满足使用方便、安全可靠、环保、经济合理、外形美观、体积小、质量轻、能耗小、效率高等多种要求。

5、常用设计方法有哪几种？P2机械设计的方法大体上有三种不同类型1内插式设计2外推式设计3开发式设计。

6、机器的一般设计程序是怎样的？P3对于一个新产品的机械设计过程大致可以分为如下几个重要阶段1调查研究、制定开发计划书2初步设计阶段3绘制装备图和零部件图4样机试制和技术经济评价5产品定型、投放市场。

7、何谓零件的工作能力准则？P4零件在强度、刚度、振动稳定性、耐磨性、温度等各方面必须满足的条件。

8、零件的一般设计步骤如何？P4零件设计的一般过程为1确定零件的载荷2选择零件的材料3确定零件的尺寸4零件图绘制。

9、何谓机械零件的“三化”？P6标准化、系列化、通用化10、国标代号是什么？GB第2章复习思考题1、何谓零件的失效？常见形式有哪些？机械零件在工作时出现丧失工作能力或达不到设计要求性能的现象，称为失效。

失效并不意味着破坏。

常见的失效形式有：1整体断裂2过大的弹性变形或残余变形（塑性变形）3零件表面的破坏4不能满足工作条件所导致的失效。

2、载荷、应力各如何分类？基本变应力有哪几种？用哪些参数描述变应力？载荷的类型一般可分为静载荷和动载荷，在进行载荷计算过程中也常将载荷分为名义载荷和计算载荷，计算载荷等于名义载荷乘以载荷系数。

基本变应力可以归纳为三种基本类型：对称循环变应力，非对称循环变应力和脉动循环变应力。