强度计算习题及答案
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
将上述各参数代入公式可得
故在简化的等寿命疲劳曲线图中，坐标值分别为：
绘图如右所示。
4.（20分）如上题中危险截面上的平均应力为 应力幅 ，试分别按1）r=C、2） 求出该截面的计算安全系数 。
解：根据上题图标出工作点M如图；
（1） 时，从原点过工作点M做射线交AG于 ，则计算安全系数为
（2） 时，过工作点M做平行于纵轴的射线交AG于 ，则计算安全系数为
＝ 。
7.铁路车辆的车轮轴只受对称循环弯曲应力。
二、选择题：（20分）
1.某齿轮传动装置如图1所示，轮1为主动轮，则轮2的齿面接触应力应按B变化。
A．对称循环
B．脉动循环
C．循环特性r=-0.5的循环
D．循环特性r=+1的循环
2.图1所示的齿轮传动装置，轮1为主动轮，当轮1做双向回转时，则轮1齿面接触应力按B变化。
A．300 B.428 C. 500.4 D.430.5
8.在下图所示的极限应力图中，工作应力N点位置如图，加载情况属于 情况，试用作图法判定其材料的极限应力取为D。
A． B. . C. D.
9.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
1.20
1.10
1.16
0.04
2.09
2.00
2.054
0.10
1.62
1.59
1.618
经过三次插值计算可得当 时
3）将上述各参数代入公式计算后得
3.（20分）圆轴轴肩处的尺寸为：D=54mm，d=45mm，r=3mm。材料的力学性能为： ， 试绘制零件的简化等寿命疲劳曲线。
解：弯曲综合影响系数为 ，分别确定公式中的各项系数：
4.零件按无限寿命设计时，疲劳极限取疲劳曲线上的水平线对应的应力水平；按有限寿命设计时，预期达到N次循环时的疲劳极限表达式为 。
5.在校核轴危险截面处的安全系数时，在该截面处同时有圆角、键槽及配合边缘等应力集中源，此时应采用其中最大的有效应力集中系数进行计算。
6.有一传动轴的应力谱如图所示，则 ＝ ，
10.某截面形状一定的零件，当其尺寸增大时，其疲劳极限值将随之B。
A．增高B．降低C．不变D.规律不定
三、分析计算题（67分）：
1.（15分）已知某一合金钢的 ， ， 。（1）试绘制（按比例）此材料试件的 简化极限应力图；（2）设此试件受 的变应力作用，试用所绘制的极限应力图求出该试件
在 这种情况下的极限应力 。
A．甲B乙C．丙D．丁
6.下图所示为四种圆柱体接触情况，各零件的材料相同，接触宽度及受载均相同，图中 ，则情况A的接触应力最大；C的接触应力最小。
7.某钢制零件材料的对称循环弯曲疲劳极限 ，若疲劳曲线指数m=9，应力循环基数 ，当该零件工作的实际应力循环次数 时，则按有限寿命计算，对应于N的疲劳极限 为CMPa。
2.（12分）一圆轴的轴肩尺寸为D=72mm，d=62mm,r=3mm.材料为40CrNi，其强度极限 屈服极限 试计算轴肩的弯曲有效应力集中系数 。
解： 确定公式中的未知量：
1)确定 ：
查附图3-1，r=3mm, 有
980
0.91
700
0.84
由插值公式 代入 ， ； ， ,及 可计算出
2）确定
查附表3-2，在
宁夏大学机械工程学院《机械设计》课程习题——第三章
一、填空题：（13分）
1.影响机械零件疲劳强度的主要因素有应力集中、尺寸及截面形状、表面质量（强化）。（列出3项）
2.在静应力工况下，不仅可以产生静应力，也可能产生变应力。
3.钢制零件的疲劳曲线( 曲线)中，当 时为有限疲劳寿命区；而当 时为无限疲劳寿命区。
1） ——有效应力集中系数
——材料的敏性系数，查附图3-1，当r=3mm时， ；
——理论应力集中系数，查附表3-2，
1.2
0.04
2.09
0.10
1ຫໍສະໝຸດ Baidu62
从上表中需要插值出 时
则
2） ——尺寸系数，设试件直径为 ，圆柱形，查表得
3） ——表面质量系数，若轴为精车，由 ，查表得
4） ——强化系数，设试件直径 ，有应力集中，采用渗碳工艺，取 ；
A.对称循环B.脉动循环C．循环特性r=-0.5的循环D．循环特性r=+1的循环
3.某单向回转工作的转轴，考虑起动、停车及载荷不平稳的影响，其危险截面处的切应力 的应力性质通常按下图中的B计算。
4.两等宽的圆柱体接触，其直径 ，弹性模量 ，则其接触应力值为A。
A． B. C. D.
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分别为十1、0、-0.5、-1，则其中最易发生失效的零件是D。
故在简化的等寿命疲劳曲线图中，坐标值分别为：
绘图如右所示。
4.（20分）如上题中危险截面上的平均应力为 应力幅 ，试分别按1）r=C、2） 求出该截面的计算安全系数 。
解：根据上题图标出工作点M如图；
（1） 时，从原点过工作点M做射线交AG于 ，则计算安全系数为
（2） 时，过工作点M做平行于纵轴的射线交AG于 ，则计算安全系数为
＝ 。
7.铁路车辆的车轮轴只受对称循环弯曲应力。
二、选择题：（20分）
1.某齿轮传动装置如图1所示，轮1为主动轮，则轮2的齿面接触应力应按B变化。
A．对称循环
B．脉动循环
C．循环特性r=-0.5的循环
D．循环特性r=+1的循环
2.图1所示的齿轮传动装置，轮1为主动轮，当轮1做双向回转时，则轮1齿面接触应力按B变化。
A．300 B.428 C. 500.4 D.430.5
8.在下图所示的极限应力图中，工作应力N点位置如图，加载情况属于 情况，试用作图法判定其材料的极限应力取为D。
A． B. . C. D.
9.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
1.20
1.10
1.16
0.04
2.09
2.00
2.054
0.10
1.62
1.59
1.618
经过三次插值计算可得当 时
3）将上述各参数代入公式计算后得
3.（20分）圆轴轴肩处的尺寸为：D=54mm，d=45mm，r=3mm。材料的力学性能为： ， 试绘制零件的简化等寿命疲劳曲线。
解：弯曲综合影响系数为 ，分别确定公式中的各项系数：
4.零件按无限寿命设计时，疲劳极限取疲劳曲线上的水平线对应的应力水平；按有限寿命设计时，预期达到N次循环时的疲劳极限表达式为 。
5.在校核轴危险截面处的安全系数时，在该截面处同时有圆角、键槽及配合边缘等应力集中源，此时应采用其中最大的有效应力集中系数进行计算。
6.有一传动轴的应力谱如图所示，则 ＝ ，
10.某截面形状一定的零件，当其尺寸增大时，其疲劳极限值将随之B。
A．增高B．降低C．不变D.规律不定
三、分析计算题（67分）：
1.（15分）已知某一合金钢的 ， ， 。（1）试绘制（按比例）此材料试件的 简化极限应力图；（2）设此试件受 的变应力作用，试用所绘制的极限应力图求出该试件
在 这种情况下的极限应力 。
A．甲B乙C．丙D．丁
6.下图所示为四种圆柱体接触情况，各零件的材料相同，接触宽度及受载均相同，图中 ，则情况A的接触应力最大；C的接触应力最小。
7.某钢制零件材料的对称循环弯曲疲劳极限 ，若疲劳曲线指数m=9，应力循环基数 ，当该零件工作的实际应力循环次数 时，则按有限寿命计算，对应于N的疲劳极限 为CMPa。
2.（12分）一圆轴的轴肩尺寸为D=72mm，d=62mm,r=3mm.材料为40CrNi，其强度极限 屈服极限 试计算轴肩的弯曲有效应力集中系数 。
解： 确定公式中的未知量：
1)确定 ：
查附图3-1，r=3mm, 有
980
0.91
700
0.84
由插值公式 代入 ， ； ， ,及 可计算出
2）确定
查附表3-2，在
宁夏大学机械工程学院《机械设计》课程习题——第三章
一、填空题：（13分）
1.影响机械零件疲劳强度的主要因素有应力集中、尺寸及截面形状、表面质量（强化）。（列出3项）
2.在静应力工况下，不仅可以产生静应力，也可能产生变应力。
3.钢制零件的疲劳曲线( 曲线)中，当 时为有限疲劳寿命区；而当 时为无限疲劳寿命区。
1） ——有效应力集中系数
——材料的敏性系数，查附图3-1，当r=3mm时， ；
——理论应力集中系数，查附表3-2，
1.2
0.04
2.09
0.10
1ຫໍສະໝຸດ Baidu62
从上表中需要插值出 时
则
2） ——尺寸系数，设试件直径为 ，圆柱形，查表得
3） ——表面质量系数，若轴为精车，由 ，查表得
4） ——强化系数，设试件直径 ，有应力集中，采用渗碳工艺，取 ；
A.对称循环B.脉动循环C．循环特性r=-0.5的循环D．循环特性r=+1的循环
3.某单向回转工作的转轴，考虑起动、停车及载荷不平稳的影响，其危险截面处的切应力 的应力性质通常按下图中的B计算。
4.两等宽的圆柱体接触，其直径 ，弹性模量 ，则其接触应力值为A。
A． B. C. D.
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分别为十1、0、-0.5、-1，则其中最易发生失效的零件是D。