機(jī)械設(shè)計(jì)強(qiáng)度篇章典型試題

1、一. 是非題：正確的在（）中寫“”，錯(cuò)誤的在（）中寫“×”1、在不改變零件靜強(qiáng)度的條件下,加大在一定載荷下零件的彈性變形量,將會(huì)降低該零件的沖擊強(qiáng)度。（ ）2、在不改變零件靜強(qiáng)度的條件下，加大在一定載荷下零件的彈性變形量，可提高耐沖擊強(qiáng)度。（ ）3、設(shè)計(jì)零件時(shí)，安全系數(shù)應(yīng)盡可能選大些，使該零件工作更可靠與安全。（ ）4、某轉(zhuǎn)軸采用40鋼（),經(jīng)校核其扭轉(zhuǎn)剛度不夠，可改選高強(qiáng)度合金結(jié)構(gòu)鋼40Cr，以提高剛度。（ ）5、設(shè)計(jì)某普通碳鋼零件時(shí)，校核后剛度不足，采用高強(qiáng)度合金鋼時(shí)，對(duì)提高其剛度是不起作用的。（ ）6、在變應(yīng)力作用下，零件的主要失效形式將是疲勞斷裂，而在靜應(yīng)力作用下，其失效形式

2、將是塑性變形或斷裂。（ ）7、只要材料的平均極限應(yīng)力slim大于零件的平均工作應(yīng)力sm，則安全系數(shù)S就大于1，工作是可靠的。（ ）8、若材料的平均極限應(yīng)力slim大于零件的平均工作應(yīng)力sm，則零件的安全系數(shù)不一定總是大于1。（ ）9、漸開線圓柱直齒輪傳動(dòng)空載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可以認(rèn)為是處于齒面線接觸狀態(tài)。（ ）10、漸開線圓柱直齒輪傳動(dòng)工作時(shí)，齒面載荷的傳遞是通過真實(shí)的線接觸進(jìn)行的。（ ）11、兩圓柱體相接觸，其軸線互相平行，在受法向壓力作用下，則兩零件的接觸應(yīng)力不等，直徑大的零件所受接觸應(yīng)力小。（ ）12、兩圓柱體相接觸，其軸線互相平行，受法向壓力，則兩零件的接觸應(yīng)力相等。（ ）二、選擇題：把正確的選

3、項(xiàng)代號(hào)填入（）中1、在受軸向變載荷的緊螺栓聯(lián)接中，采用柔性螺栓，是為了_。A.增大變載荷下的剩余預(yù)緊力，提高聯(lián)接可靠性；B.改善變載荷下的螺母支承面接觸狀態(tài)；C.降低應(yīng)力幅sa；D.可減輕螺栓重量，節(jié)省材料。2、已知某轉(zhuǎn)軸在復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下工作，其彎矩作用與扭矩作用下的安全系數(shù)分別為Ss=6.1，St=18.5，則該轉(zhuǎn)軸的實(shí)際安全系數(shù)大小為_。A.15.32 B.8.3 C.5.79 D.12.3.3、下列各圖中，各零件材料相同、受力相同、寬度相同，則_的接觸應(yīng)力最大，_最小。4、繪制塑性材料零件極限應(yīng)力線圖（折線圖）時(shí)，所必須的已知數(shù)據(jù)是_。A.s-1，s0，(Ks)DB. s0，ys，sS，

4、(Ks)DC.s-1，s0，ys，sSD. s-1，s0，sS，(Ks)D5、下列公式中_是正確的。A. B. C. D.。6、在圖示的極限應(yīng)力圖中，工作應(yīng)力N的位置如圖所示，加載屬smin=常數(shù)，進(jìn)行安全系數(shù)計(jì)算中，其材料的極限應(yīng)力取為_。A.sBB.s0C.s-1D.sS7、在圖示的零件的極限應(yīng)力圖中，M為工作應(yīng)力點(diǎn)，應(yīng)力循環(huán)特性r常數(shù)，NO線與橫軸間夾角q40°，則該零件受的應(yīng)力為_類型。A.不變號(hào)的不對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力B.變號(hào)的不對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力C.對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力D.脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力二. 填空題：把答案寫在題中的空格里1、零件剛度的計(jì)算準(zhǔn)則是_。2、以轉(zhuǎn)軸為例，列出其剛度計(jì)算的三個(gè)準(zhǔn)則：

5、_，_，_。3、鐵路車輛的車軸所受的彎曲應(yīng)力，其循環(huán)特性為_。4、機(jī)械零件的工作安全系數(shù)(或?qū)嶋H安全系數(shù))等于_之比。5、有一零件受變載荷，其smax=800MPa，smin=200MPa，則其平均應(yīng)力sm=_，應(yīng)力幅sa=_，循環(huán)特性r_。6、利用材料的熱脹冷縮性質(zhì)，過盈配合聯(lián)接可采用_,_,_的方法來進(jìn)行裝配。7、剛度大小用_表示，柔度大小則用_表示。8、設(shè)計(jì)配合零件時(shí)，為了防止由于溫度的變化引起配合性質(zhì)的過大變化，配合件一般采用_材料。9、機(jī)械零件的表面損壞形式主要有_，_，_及_。10、進(jìn)行摩擦副熱平衡計(jì)算的目的是_,熱平衡計(jì)算的條件是_。三. 分析題：簡(jiǎn)要回答以下問題1、為什么對(duì)某些

6、機(jī)械零件設(shè)計(jì)時(shí)提出剛度要求?(寫出三條即可。)2、提高零件的疲勞強(qiáng)度通常采取哪些措施？(舉出三種即可。)3、sa、sm、smax、smin、r五個(gè)參數(shù)各代表什么?繪圖說明當(dāng)sm250MPa，r0.25時(shí)應(yīng)力隨時(shí)間的變化曲線。4、已知某零件材料的力學(xué)性能為s-1=110MPa，sS=200MPa，s0=200MPa，零件工作時(shí)，其smax=120MPa，smin=40MPa。1)畫出此材料的按折線簡(jiǎn)化的極限應(yīng)力圖；2)按簡(jiǎn)單加載情況，試判斷此零件可能的失效形式。5、圖示為一塑性材料的簡(jiǎn)化極限應(yīng)力圖，1)請(qǐng)標(biāo)出圖中點(diǎn)A、B、S的坐標(biāo)；2)設(shè)用該材料制造機(jī)械零件，其綜合影響系數(shù)(Ks)D2，則考慮綜

7、合影響系數(shù)時(shí)點(diǎn)A¢、B¢在圖上何處，請(qǐng)標(biāo)出。6、已知極限應(yīng)力圖中某應(yīng)力狀態(tài)C(sCm,sCa),試在該圖上標(biāo)出C點(diǎn)按三種應(yīng)力變化(=常數(shù)、sm=常數(shù)及smin=常數(shù))時(shí)的極限應(yīng)力點(diǎn)。7、某氣缸螺栓聯(lián)接，因氣缸工作壓力在0FQ間變化，使螺栓工作載荷在0F間變化(見題圖)。1.試在題給的螺栓聯(lián)接力變形圖上(題圖)標(biāo)出預(yù)緊力F¢，剩余預(yù)緊力F''，螺栓工作載荷0F；螺栓最大拉力Fmax，最小拉力Fmin，拉力幅Fa；2.在題給的該零件許用極限應(yīng)力圖上，標(biāo)出相應(yīng)于給定的最小工作應(yīng)力smin點(diǎn)的極限應(yīng)力點(diǎn)C'；3.按照滿足應(yīng)力幅的強(qiáng)度條件標(biāo)出安全系數(shù)

8、Sa=2情況下的工作應(yīng)力點(diǎn)C。四. 結(jié)構(gòu)題： 1、舉出三種產(chǎn)生應(yīng)力集中的結(jié)構(gòu)，并各提出一種改進(jìn)方案。2、圖示的輪轂結(jié)構(gòu)，在F力作用下，軸上的最大彎矩較大，試畫出降低最大應(yīng)力的輪轂結(jié)構(gòu)。3、對(duì)于承受重載的彈簧，如果用單獨(dú)一個(gè)圓柱螺旋壓縮彈簧，其外徑尺寸及彈簧直徑過大，提出一種常用的簡(jiǎn)便改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。4、為了提高受軸向變載荷緊螺栓聯(lián)接的疲勞強(qiáng)度，普通的螺栓結(jié)構(gòu)如何改進(jìn)?畫出兩種改進(jìn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。5、指出圖中a、b兩種結(jié)構(gòu)，哪個(gè)更合理?為什么?五. 大型題：計(jì)算下列各題1、某優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼零件，其ss=280MPa，sB=560MPa，s1=250MPa，工作應(yīng)力smax=155MPa，smin=3

9、0MPa，零件的有效應(yīng)力集中系數(shù)Ks=1.65，尺寸系數(shù)es=0.81，表面狀態(tài)系數(shù)b=0.95，等效系數(shù)ys=0.30。如取許用安全系數(shù)S=1.5，試校核該零件的強(qiáng)度是否足夠（為安全起見一般計(jì)算屈服強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度兩種安全系數(shù)）。2、某鋼制零件,其，。工作變應(yīng)力，零件的有效應(yīng)力集中系數(shù)，絕對(duì)尺寸系數(shù)，表面狀態(tài)系數(shù)。要求許用安全系數(shù)，常數(shù)，校核該零件的強(qiáng)度是否足夠。提示：解此題時(shí)，可略去畫疲勞極限應(yīng)力圖，因此在不能判斷何種失效方式情況下，要求分別驗(yàn)算疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)及靜強(qiáng)度安全系數(shù)是否滿足要求。3、已知?dú)飧坠ぷ鲏毫υ?0.5MPa之間變化，氣缸內(nèi)直徑D2800mm，缸蓋螺栓為M16，螺栓數(shù)目z=28個(gè)，螺栓相對(duì)剛度系數(shù)，聯(lián)接的剩余預(yù)緊力（F為螺栓工作載荷），螺紋小徑d1=13.835mm，螺栓的許用極限應(yīng)力圖已知。1.試在給出的許用極限應(yīng)力圖上標(biāo)出工作應(yīng)力點(diǎn)C；2.在該圖上標(biāo)出相應(yīng)C點(diǎn)的極限應(yīng)力點(diǎn)；3.按應(yīng)力幅強(qiáng)度條件,由作圖法求出安全系數(shù)。4、一個(gè)由40Cr制成的零件，其力學(xué)性能如下：屈服極限，對(duì)稱循環(huán)疲勞極限，脈動(dòng)循環(huán)疲勞極限，已知最大工作應(yīng)力，最小工作應(yīng)力，r=常數(shù)，綜合影響系數(shù)，試?yán)L制該零件的許用極限應(yīng)力圖（折線圖），并用作圖法計(jì)算它的安全系數(shù)，指出該零件可能發(fā)生