強(qiáng)度計算習(xí)題及答案

1、寧夏大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計課程習(xí)題第三章一、填空題：（13分）1.影響機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的主要因素有 應(yīng)力集中 、 尺寸及截面形狀 、 表面質(zhì)量（強(qiáng)化） 。（列出3項）2.在靜應(yīng)力工況下，不僅可以產(chǎn)生 靜 應(yīng)力，也可能產(chǎn)生 變 應(yīng)力。3. 鋼制零件的疲勞曲線(曲線)中，當(dāng)時為 有限疲勞壽命 區(qū)；而當(dāng)時為 無限疲勞壽命 區(qū)。4. 零件按無限壽命設(shè)計時，疲勞極限取疲勞曲線上的 水平線對應(yīng)的 應(yīng)力水平；按有限壽命設(shè)計時，預(yù)期達(dá)到N次循環(huán)時的疲勞極限表達(dá)式為 。5. 在校核軸危險截面處的安全系數(shù)時，在該截面處同時有圓角、鍵槽及配合邊緣等應(yīng)力集中源，此時應(yīng)采用 其中最大的有效 應(yīng)力集中系數(shù)進(jìn)行計算。6.

2、 有一傳動軸的應(yīng)力譜如圖所示，則 ， 。7. 鐵路車輛的車輪軸只受 對稱循環(huán)彎曲 應(yīng)力。二、選擇題：（20分）1.某齒輪傳動裝置如圖1所示，輪1為主動輪，則輪2的齒面接觸應(yīng)力應(yīng)按 B 變化。A對稱循環(huán) B脈動循環(huán)C循環(huán)特性r=-0.5的循環(huán)D循環(huán)特性r=+1的循環(huán)2. 圖1所示的齒輪傳動裝置，輪1為主動輪，當(dāng)輪1做雙向回轉(zhuǎn)時，則輪1齒面接觸應(yīng)力按 B 變化。A. 對稱循環(huán) B.脈動循環(huán) C循環(huán)特性r=-0.5的循環(huán) D循環(huán)特性r=+1的循環(huán)3. 某單向回轉(zhuǎn)工作的轉(zhuǎn)軸，考慮起動、停車及載荷不平穩(wěn)的影響，其危險截面處的切應(yīng)力的應(yīng)力性質(zhì)通常按下圖中的 B 計算。4. 兩等寬的圓柱體接觸，其直徑，彈性

3、模量，則其接觸應(yīng)力值為 A 。A B. C. D. 5. 某四個結(jié)構(gòu)及性能相同的零件甲、乙、丙、丁，若承受最大應(yīng)力的值相等，而應(yīng)力循環(huán)特性r分別為十1、0、-0.5、-1，則其中最易發(fā)生失效的零件是 D 。A甲 B 乙 C丙 D丁6.下圖所示為四種圓柱體接觸情況，各零件的材料相同，接觸寬度及受載均相同，圖中，則情況 A 的接觸應(yīng)力最大； C 的接觸應(yīng)力最小。7.某鋼制零件材料的對稱循環(huán)彎曲疲勞極限，若疲勞曲線指數(shù)m=9，應(yīng)力循環(huán)基數(shù)，當(dāng)該零件工作的實際應(yīng)力循環(huán)次數(shù)時，則按有限壽命計算，對應(yīng)于N的疲勞極限為 C MPa。A300 B. 428 C8.在下圖所示的極限應(yīng)力圖中，工作應(yīng)力N點位置如圖

4、，加載情況屬于情況，試用作圖法判定其材料的極限應(yīng)力取為 D 。A B. . C. D. 9. 某結(jié)構(gòu)尺寸相同的零件，當(dāng)采用 C 材料制造時，其有效應(yīng)力集中系數(shù)最大。AHT200 B35號鋼 C40CrNi D45號鋼10. 某截面形狀一定的零件，當(dāng)其尺寸增大時，其疲勞極限值將隨之 B 。A增高 B降低 C不變 D. 規(guī)律不定三、分析計算題（67分）：1. （15分）已知某一合金鋼的，。（1）試?yán)L制（按比例）此材料試件的簡化極限應(yīng)力圖；（2）設(shè)此試件受的變應(yīng)力作用，試用所繪制的極限應(yīng)力圖求出該試件在這種情況下的極限應(yīng)力。5分5分5分2.（12分）一圓軸的軸肩尺寸為D=72mm，d=62mm,r=

5、3mm.材料為40CrNi，其強(qiáng)度極限屈服極限試計算軸肩的彎曲有效應(yīng)力集中系數(shù)。解：確定公式中的未知量：5分1)確定：查附圖3-1，r=3mm, 有9800.917000.84由插值公式代入，；，,及可計算出5分2）確定查附表3-2，在1.201.101.160.042.092.002.0540.101.621.591.618經(jīng)過三次插值計算可得當(dāng)時2分3）將上述各參數(shù)代入公式計算后得3. （20分）圓軸軸肩處的尺寸為：D=54mm，d=45mm，r=3mm。材料的力學(xué)性能為：，試?yán)L制零件的簡化等壽命疲勞曲線。解：彎曲綜合影響系數(shù)為，分別確定公式中的各項系數(shù)：5分1）有效應(yīng)力集中系數(shù)材料的敏性系數(shù)，查附圖3-1，當(dāng)r=3mm時，；理論應(yīng)力集中系數(shù)，查附表3-2，1.20.042.090.101.62從上表中需要插值出時2分則2分2）尺寸系數(shù)，設(shè)試件直徑為，圓柱形，查表得3）表面質(zhì)量系數(shù)，若軸為精車，由，查表得2分2分ADGCM4）強(qiáng)化系數(shù)，設(shè)試件直徑，有應(yīng)力集中，采用滲碳工藝，取；將上述各參數(shù)代入公式可得5分故在簡化的等壽命疲勞曲線圖中，坐標(biāo)值分別為：2分繪圖如右所示。4分4.（20分） 如上題中危險截面上的平均應(yīng)力為應(yīng)力幅，試分別按1）r=C、2）求出該截面的計