第三章机械零件的强度。
一、选择题。
3—1 零件的截面形状一定，当截面尺寸增大时，其疲劳极限值将随之 c 。
a 增加b 不变 c 降低 d 规律不定
3—2 在图中所示的极限应力图中，工作应力有c1、c2所示的两点，若加载规律为r=常数。在进行安全系数校核时，对应c1点的极限应力点应取为 a ，对应c2点的极限应力点应取为 b 。
a b1b b2c d1d d2
3—3 同上题，若加载规律为σm=常数，则对应c1点。
的极限应力点应取为 c ，对应c2点的极限应力点。
应取为 d 。
a b1b b2c d1d d2题3—2图。
3—4 在图中所示的极限应力图中，工作应力点为c，oc线与横坐标轴的交角θ=600，则该零件所受的应力为 d 。
a 对称循环变应力b 脉动循环变应力。
c σmax、σmin符号（正负）相同的不对称循环变应力。
d σmax、σmin符号（正负）不同的不对称循环变应力题3—4图。
3—5 某四个结构及性能相同的零件甲、乙、丙、丁，若承受最大应力的值相等，而应力循环特性r分别为.5，则其中最易发生失效的零件是 b 。
a 甲b 乙c 丙d 丁。
3—6 某钢制零件材料的对称循环弯曲疲劳极限σ-1=300mpa，若疲劳曲线指数m=9，应力循环基数n0=107，当该零件工作的实际应力循环次数n=105时，则按有限寿命计算，对应于n的疲劳极限σ-1n为 c mpa。
a 300b 420c 500.4 d 430.5
3—7 某结构尺寸相同的零件，当采用 c 材料制造时，其有效应力集中系数最大。
a ht200 b 35号钢 c 40crni d 45号钢。
3—8 某个40cr钢制成的零件，已知σb=750mpa，σs=550mpa，σ-1=350mpa，ψσ0.25，零件危险截面处的最大工作应力量σmax=185mpa，最小工作应力σmin=-75mpa，疲劳强度的综合影响系数kσ=1.44，则当循环特性r=常数时，该零件的疲劳强度安全系数sσa为 b 。
a 2.97 b 1.74 c 1.90 d 1.45
3—9 对于循环基数n0=107的金属材料，下列公式中， a 是正确的。
a σrmn=c b σnm=c c 寿命系数 d 寿命系数kn<1.0
3—10 已知某转轴在弯-扭复合应力状态下工作，其弯曲与扭转作用下的计算安全系数分别为 sσ=6.0、sτ=18.0，则该轴的实际计算安全系数为 c 。
a 12.0 b 6.0 c 5.69d 18.0
3—11 在载荷和几何尺寸相同的情况下，钢制零件间的接触应力 a 铸铁零件间的接触应力。
a 大于 b 等于 c 小于d 小于等于。
3—12 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。
d 材料软的接触应力值大
3—13 两等宽的圆柱体接触，其直径d1=2d2，弹性模量e1=2e2，则其接触应力为 a 。
a σh1=σh2 b σh1=2σh2 c σh1=4σh2 d σh1=8σh2
3—14 在图中示出圆柱形表面接触的情况下，各零件间的材料、宽度均相同，受力均为正压力f，则 a 的接触应力最大。
abcd题3—14图。
3—15 在上题a图中，d2=2d1，小圆柱的弹性模量为e1，大圆柱的弹性模量为e2，e为一定值，大小圆柱的尺寸及外载荷f一定，则在以下四种情况中， d 的接触应力最大， a 的接触应力最小。
a e1=e2=e/2 b e1=e、e2=e/2 c e1=e/2、e2=ed e1=e2=e
二、填空题。
3—16 判断机械零件强度的两种方法是最大应力法及安全系数法 ；其相应的强度条件式分别为及 sca≥[s
3—17 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。
3—18 在变应力工况下，机械零件的强度失效是疲劳失效 ；这种损坏的断面包括光滑区及粗糙区两部分。
3—19 钢制零件的σ-n曲线上，当疲劳极限几乎与应力循环次数n无关时，称为无限寿命循环疲劳；而当n3—20 公式表示复合（双向）应力状态下疲劳或静强度的安全系数，而表示复合（双向） 应力状态下的静强度的安全系数。
3—21 零件表面的强化处理方法有化学热处理 、 高频表面淬火 、 表面硬化加工等。
3—22 机械零件受载荷时，在截面形状突变处产生应力集中，应力集中的程度通常随材料强度的增大而增大 。
三、分析与思考题。
3—23 图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，并确定应力比r的大小或范围。
题3—23图。
3—24 零件的等寿命疲劳曲线与材料试件的等寿命疲劳曲线有何区别？在相同的应力变化规律下，零件和材料试件的失效形式是否总是相同的？为什么（用疲劳极限应力图说明）？
3—25 试说明承受循环变应力的机械零件，在什么情况下可按静强度条件计算？什么情况下可按疲劳强度条件计算？
答：n<103时，或在疲劳极限应力图处ogc区域时，可按照静强度计算，否则，应按照疲劳强度计算。
3—26 在双向稳定变应力下工作的零件，怎样进行疲劳强度的计算？
答：先按单向应力分别计算出： sσ,sτ
再由： 检验。
四、设计计算题。
3—27 某材料的对称循环弯曲疲劳极限应力σ-1=350mpa，疲劳极限σs=550mpa，强度极限。
b=750mpa，循环基数n0=5×106，m=9，试求对称循环次数n分别为×107次时的极限应力。
3—28 某零件如图所示，材料的强度极限σb=650mpa，表面精车，不进行强化处理。试确定ⅰ-ⅰ截面处的弯曲疲劳极限的综合影响系数kσ和剪切疲劳极限的综合影响系数kτ
题3—28图。
3—29 某轴只受稳定交变应力的作用，工作应力σmax=240mpa，σmin=-40mpa。材料的机械性能。
-1=450mpa，σs=800mpa，σ0=700mpa，轴上危险截面处的kσ=1.3，εσ0.78，βσ1，βq=1。
绘制材料的简化极限应力图；
用作图法求极限应力σr及安全系数（按r=c加载和无限寿命考虑）；
取[s]=1.3，试用计算法验证作图法求s值，并校验此轴是否安全。
s3—30 一零件由45钢制成，材料的力学性能为：σs=360mpa，σ-1=300mpa，ψσ0.2。
已知零件上两点的最大工作应力和最小工作应力分别为：m1点：σmax=190 mpa、σmin=110 mpa；m2点：
σmax=170 mpa、σmin=30 mpa，应力变化规律为r=常数，弯曲疲劳极限的综合影响系数k=2.0，试分别用**法和计算法确定该零件的计算安全系数。
3—31 转轴的局部结构如题3-28图所示。已知轴的ⅰ-ⅰ截面承受的弯矩m=扭矩t=弯曲应力为对称循环，扭转切应力为脉动循环。轴的材料为40cr钢调质，-1=355mpa，τ-1=200mpa，ψσ0.
2，ψτ0.1，设kσ=2.2，kτ=1.
8，试计算考虑弯曲和扭转共同作用时的计算安全系数sca。
河科大机械设计作业3答案
第三章机械零件的强度。三 分析与思考题。3 23 图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，并确定应力比r的大小或范围。题3 23图。3 24 零件的等寿命疲劳曲线与材料试件的等寿命疲劳曲线有何区别？在相同的应力变化规律下，零件和材料试件的失效形式是否总是相同的？为什么 用...
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