机械设计 疲劳强度复习题
机械设计复习题(二)(答案)
机 械 设 计 自 测 题------------------------------------------------------------------------------------------一、判断题1．滚动轴承的基本额定寿命是指滚动轴承的任一元件出现疲劳点蚀前轴承运转的总转数或一定转速下的工作小时数。
（ × ）2．传动轴只承受弯矩作用，心轴只承受扭矩作用。
（ × ）3．相互啮合的齿轮，齿面接触强度一定相等，齿根弯曲疲劳强度一般不等。
（ × ）4．滚动轴承的当量动载荷是指轴承寿命为106转时，轴承所能承受的最大载荷。
（ × ）5．凸缘联轴器和齿式联轴器都可以补偿两轴的安装误差。
（ × ）6．只要是啮合传动，则其瞬时传动比不变。
（ × ）7．对于蜗杆传动，其传动中心距公式为()1221z z a +=。
（ × ） 8．蜗杆传动本质上属于齿轮传动，因此其传动比公式也为12/d d i =。
（ × ） 9．在分度圆直径不变的情况下，齿轮的齿数越大则其齿根弯曲疲劳强度越小。
（ ∨ ）10．能减振的联轴器一定能缓冲，能缓冲的联轴器一定能减振。
（ × ）11．齿轮软、硬齿面以HB350为界，是因为软、硬齿面齿轮的设计准则不同。
（ × ）12．与斜齿轮一样，蜗杆传动正确啮合的条件之一是蜗杆螺旋角等于蜗轮螺旋角。
（ × ）13．动压润滑向心轴承的最小油膜厚度总是出现在外载荷的作用线上。
（ × ）14．当轴的刚度不够时，可改用强度大的合金钢代替原来的碳素钢来提高刚度。
（ × ）15．从有利于滚动轴承寿命的角度看，外圈固定内圈转动比内圈固定外圈转动好。
（ ∨ ）二、选择题1．按齿面接触强度设计齿轮时，应将（ b ）中较小者代入设计公式。
a.FP1/Y Fa1Y sa1与FP2/Y Fa2Y sa2 b. HP1与HP2 c. FP1与FP2 d. HP1/Y Fa1Y sa1与HP2/Y Fa2Y sa2 2．下列直径、直径系列相同的四种轴承中，( b )极限转速最高；( a )承受径向载荷最大；( c )能够同时承受较大的径向与轴向载荷；( a )完全不能承受轴向力。
《机械设计》复习思考题 解答
机械零件的强度复习思考题1、静应力与变应力的区别？静应力与变应力下零件的强度计算有何不同？静应力只受静载荷作用而变应力则可能受到静载荷作用也可能受到动载荷作用静应力：1）脆性材料取抗拉强度极限2）塑性材料取屈服极限变应力：均取疲劳极限2、稳定循环变应力的种类有哪些？画出其应力变化曲线，并分别写出最大应力σmax、最小应力σmin、平均应力σm、应力幅σa与应力循环特性γ的表达式。
静应力，非对称循环应力，对称循环应力，脉动循环应力3、静应力是否一定由静载荷产生？变应力是否一定由变载荷产生？是；不一定4、机械零件疲劳破坏的特征有哪些？机械零件疲劳强度与哪些因素有关？整体断裂，表面破坏，变形量过大，破坏正常工作中引起的失效应力集中，尺寸大小，表面状态5、如何由σ-1、σ0和σs三个试验数据作出材料的简化极限应力图？以σ-1、在y轴上确定点A，以σs在x轴上确定点C，定坐标点B （σ0／2,σ0／2）,连接AB两点作直线，过C点作与OC成45°角的直线交线AB于点E就可以得到简化的极限应力图6、相对于材料，影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些？综合影响因素Kσ的表达式为何？如何作零件的简化极限应力图？1应力集中，尺寸大小，表面状态（K)=σ-1／σ-1eσ-1材料对称循环弯曲疲劳极限σ-1e零件对称循环弯曲疲劳极限7、应力集中、零件尺寸和表面状态是否对零件的平均应力σm和应力幅均有影响？有8、按Hertz（接触应力）公式，两球体和圆柱体接触时的接触强度与哪些因素有关？作用于接触面上的总压力，初始接触线长度，初始接触线处的曲率半径，材料泊松比，材料的弹性模量9．何谓机械零件的失效？何谓机械零件的工作能力？零件由于某种原因丧失工作能力或达不到设计要求的性能称为失效；在一定的使用寿命时间内零件的各性能可以满足机械工作的各项要求的能力。
10．机械零件常用的计算准则有哪些？强度刚度寿命振动稳定性可靠性11、在静强度条件下，塑性材料的极限应力是___屈服极限应力_______；而脆性材料的极限应力是______抗拉极限应力_____。
机械设计 疲劳强度复习题
图示转动轴直径d=50mm，跨距Ｌ＝２m，受径向力Ｆ＝２ KN。轴的转数n=720r/min。该轴材料的无限寿命疲劳极限为 σ-1=300MPA，材料常数m=9，循环基数Ｎ０＝107次。 (1)试计算中间剖面上Ａ点的最大最小弯曲正应力σmax，σmin，
应力幅σa，平均应力σm和循环特性r。 (2)试估算该轴的寿命为多少小时？
某零件材料的σ-1=320MPa, σs=650MPa, σ0=580MPa, 零件疲 劳强度综合影响系数 Ｋa=1.5.
试求：
１）绘出零件的σm- σn极限应力线图
２）判断在下述情况下零件是否安全． (a)σmax=240MPa (b)σm=100MPa 应力循环特性r=0 σa=250MPa
（３)如果零件工作应力的循环特性r=常数，试验算上述 （a）,（b）时零件的：强度极限σB=600MPA，
屈服极限σS=360MPA，疲劳极限σ-1=300MPA，材料常数 ψσ=0.25。 (1)试作出材料的极限应力线图。 (2)疲劳强度综合影响系数Ｋσ=２，试作出零件的极限应力线 图。 (3)某零件所受最大应力σmax=120MPA ，循环特性系数r=o.25， 试求工作应力点Ｍ的坐标σm和σa的位置。
机械设计复习题(十)
第十章齿轮传动一、填空题1、在齿轮传动、带传动和链传动三种传动中，瞬时传动比恒定的是____________。
2、磨粒磨损和弯曲疲劳折断是_________________齿轮传动的主要失效形式。
3、在轮齿弯曲强度计算中，齿形系数Y Fa的大小与、变位系数x、斜齿轮的螺旋角β和分度圆上压力角α有关，而与无关。
4、一对相啮合的大小齿轮齿面接触应力的关系是，其接触强度的关系是。
5、模数是齿轮的参数，是齿轮各部分几何尺寸计算的，齿形的大小和强度与它成。
6、齿数愈少，齿根厚度就愈；轮齿的弯曲应力就愈；因此，齿形系数Y f就愈。
7、理想的齿轮材料性能应是齿面；齿芯。
8、在闭式齿轮传动中，当齿轮的齿面硬度HBS<350时，通常首先出现破坏，应首先按进行设计；但当齿面硬度HBS>350时，则易出现破坏，应首先按进行设计。
9、在齿轮传动中，若一对齿轮采用软齿面，则小齿轮的材料硬度应比大齿轮的材料硬度高HBS。
10、对于闭式软齿面齿轮传动，主要按进行设计；对于开式齿轮传动，虽然主要失效形式是磨损，但目前仅以作为设计准则，这时影响齿轮强度的主要参数是。
11、已知减速直齿锥齿轮传动，大齿轮所受三个分力的大小分别为：2360N，272N，816N，试分别指出：F t2＝_________N，F a2＝___________N，F r2＝_________N。
12、开式齿轮传动的主要失效形式是：_________和_________。
二、判断题1、带传动和渐开线齿轮传动都能实现准确的传动比传动。
（）2、为提高齿轮轮齿齿根弯曲疲劳强度应该增加齿数。
（）3、齿面点蚀是润滑良好的软齿面闭式齿轮传动常见的失效形式。
（）4、一对齿轮啮合时，其大、小齿轮的接触应力是相等的；而其许用接触应力是不相等的；小齿轮与大齿轮的弯曲应力一般也是不相等的。
（）5、为提高齿轮传动的齿面接触疲劳强度应：在分度圆直径不变条件下增大模数。
（）6、为提高齿轮轮齿齿根弯曲疲劳强度应：增加齿数。
机械设计复习题答案
K (σ + σ )ca第三章机械零件的疲劳强度设计3－39 试推导出 σmin ＝常数或 σm ＝常数时安全系数的计算公式，并比较 r ＝常数和上述两种情况下安全系数计算公式的区别（可代入一些具体数字进行比较）3－65 一钢制零件，工作应力为：σmax =250MP a ，σmin =－50MP a 。
零件的疲劳强度综合 影 响 系 数 K σ=1.35 ， 材 料 的 力 学 性 能 为 σb =630MP a ， σs =455MP a ， σ-1=285MP a ， σ0=510MP a 。
若 许 用 安 全 系 数 对 变 应 力 取 [S σ]=1.3、对静应力取[S σ]＇=1.5，并按无限寿命 考虑，试分别用解析法和图解法校核该零件的安全系数。
（σa =150MP a ，σm =100MP a ，ψσ=0.1176） 第一种情况：r=CS =caσ-1K σ + ϕ σσ a σm= 1.33 >[S σ]安全第二种情况：σm =CS = σ -1 + ( K σ - ϕσ )σm = 1.21 <[S ]σ σam不安全第三种情况：σmin =CS = ca 2σ + ( K - ϕ )σ-1 σ σ min ( K + ϕ )(2σ + σ σ σ a min)= 1.39安全第四章摩擦、磨损及润滑概述二、分析与思考题1 按照摩擦机理分，磨损有哪几种基本类型？它们各有什么主要特点？2 机械零件的磨损过程分为哪三个阶段？在设计使用时，在设计或使用机器时如何要 求以延长零件的寿命？3 获得流体动力润滑的必要条件是什么？4 润滑剂的作用是什么？常用润滑剂有哪几种？l 2第五章 螺纹联接和螺旋传动三、计算题1、 如图示高压容器螺纹联接 的 a ）、b ）、c ）三种方案，问哪 种比较合理？并说明其它方案为什么不合理。
解答：图（b ）比较合理。
图(a)螺纹联接布置太少，两螺纹间矩太大，对于高压熔器很难保证密封性要求；图(c)螺纹联接太多，两螺纹间矩太小，不够扳手的活动空间，没法拧紧和放松。
机械设计复习题
新疆大学专用
作者： 潘存云教授
（5）下列螺纹联接的防松措施中，属于摩擦防松的是（ B ）。 A、用串联钢丝将一组螺钉头部串联起来 B、有双螺母 C、用开口销和槽形螺母 D、用止动垫片 （6）设计一对材料相同的软齿面齿轮传动时，应使小齿轮齿面硬度 HBS1和大齿轮齿面硬度HBS2的关系为（ C ）。 A、HBS1＜HBS2 B、HBS1=HBS2 C、HBS1＞HBS2 D、无法确 定 （7）在轴的初步计算中，轴的直径是按（ B ）初步确定的。 A、抗弯强度 B、扭转强度 C、复合强度 D、轴段上零件的孔径 （8）在载荷比较平稳，冲击不大，但两轴轴线具有一定程度的相对偏 移的情况下，通常宜采用（ A ）联轴器。 A、刚性可移式 B、刚性固定式 C、弹性 D、安全 （9）下列蜗轮蜗杆材料配对中，你认为合适的是（ A ）。 A、青铜蜗轮，钢蜗杆 B、青铜蜗轮，青铜蜗杆 C、钢蜗轮，钢蜗杆 D、钢蜗轮，青铜蜗杆 （10）滚动轴承内圈与轴颈的配合以及外圈与座孔的配合（ C ）。 A、全部采用基轴制 B、全部采用基孔制 C、前者采用基孔制，后者采用基轴制 D、前者采用基轴制，后者采 用基孔制
制
（9）轴环的用途是（ D ）。 A、作为轴加工时的定位面 B、提高轴的强度 C、提高轴的刚度 D、使轴上零件获得轴向定位
新疆大学专用 作者： 潘存云教授
（10）代号为（ B ）的滚动轴承能很好地承受径向载荷及轴向载荷的 联合作用。 A、1210与N210 B、7310AC与30210 C、N1010与NU1010 D、51110与81210 （1）当温度升高时，润滑油粘度（ B ） A、随之升高 B、随之降低 C、保持不变 D、升高或降低视润滑油性质而定。 （2）在进行疲劳强度计算时，其极限应力为材料的（ B ）。 A、屈服点 B、疲劳极限 C、强度极限 D、弹性极限 （3）V带传动中，限制小带轮最小直径的目的是（ D ） A、使结构紧凑 B、限制小带轮上包角 C、保证带和带轮接触面间有足够摩擦力 D、限制弯曲应力 （4）在相同的工作条件下，V带传动比平带传动（ A ） A、传动能力大，传动效率低 B、传动能力大，传动效率高 C、传动能力小，传动效率低 D、传动能力小，传动效率高
机械设计基础复习题答案
机械设计基础复习题答案1. 简述机械设计中的主要设计准则。
答案：机械设计中的主要设计准则包括强度、刚度、稳定性、可靠性、经济性、安全性和环保性。
这些准则确保设计的机械系统在预期的使用寿命内能够安全、有效地运行。
2. 描述材料力学中的应力和应变关系。
答案：应力是单位面积上的力，而应变是材料在受到外力作用时发生的形变与原始尺寸的比值。
根据胡克定律，在弹性范围内，应力与应变成正比，即应力=杨氏模量×应变。
3. 解释什么是静不定结构，并给出一个例子。
答案：静不定结构是指在静力平衡状态下，未知力的数量多于平衡方程的数量，导致结构的内力和位移不能唯一确定的结构。
例如，一个两端固定且中间有集中载荷的梁就是一个静不定结构的例子。
4. 列出至少三种常见的机械传动方式。
答案：常见的机械传动方式包括齿轮传动、带传动和链传动。
齿轮传动通过齿轮啮合传递运动和动力，带传动通过带与带轮之间的摩擦力传递运动，链传动则通过链与链轮的啮合传递运动。
5. 阐述轴承的分类及其特点。
答案：轴承主要分为滚动轴承和滑动轴承两大类。
滚动轴承通过滚动体（如球或滚子）减少摩擦，适用于高速、低摩擦的应用；滑动轴承则通过滑动表面减少摩擦，适用于低速、重载或需要自润滑的应用。
6. 描述机械系统中的功率、扭矩和转速之间的关系。
答案：在机械系统中，功率（P）等于扭矩（T）与转速（n）的乘积，即P=T×n。
这个关系表明，对于给定的功率，增加扭矩会降低转速，反之亦然。
7. 简述机械振动的类型及其对机械系统的影响。
答案：机械振动分为自由振动、受迫振动和自激振动。
自由振动发生在系统受到初始扰动后，没有外部力作用的情况下；受迫振动是由周期性外部力引起的；自激振动是由系统内部的非线性因素引起的。
振动对机械系统的影响包括疲劳、磨损、噪音和精度降低。
8. 说明什么是疲劳强度和如何提高它。
答案：疲劳强度是指材料在循环载荷作用下发生疲劳破坏的最大应力。
提高疲劳强度的方法包括优化设计以减少应力集中、使用表面处理技术（如喷丸）来提高表面疲劳强度、选择合适的材料和热处理工艺。
机械设计复习题及答案
机械设计复习题及答案(一)连接。
1.楔键联接传动中，键的工作面(承载面)是楔键的上下面。
2.普通平键联接中，键的工作面(承载面、受力面)是左右两个侧面。
3.普通平键的截面尺寸b×h是由键连接处轴径在查找手册的标准选定;强度让算时键的工作长度如何确定?根据轮毂的长度和键的强度5.根据工作原理，螺纹联接防松的措施有摩擦防松、机械防松和破坏螺旋副运动关系防松。
6.在常用的螺纹连接中，自锁性能最好(摩擦力最大)的螺纹牙型是牙型角度为60°的三角形螺纹。
7.被联接件受横向载荷作用时，如采用普通螺栓联接，则螺栓受到的是拉力。
8.在螺纹联接中，当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔且经常拆卸，往往可采用双头螺柱连接。
9.4种螺纹连接的特点与适用场合。
螺栓、螺钉、双头螺柱、紧定螺钉10.防松的根本目的是什么?。
避免自动松脱，防止螺旋副的相对运动，防止螺母和螺栓之间的相对运动。
11.螺纹的公称尺寸是哪个?。
外螺纹的大径(二)传动。
1.带正常传动(同步带传动除外)时不能保证精确传动比的原因是带的弹性滑动。
2.带工作时截面上产生的应力有松紧边拉应力、__弯曲应力__、离心拉应力。
应力最大?紧边绕上小带轮处3.带传动是靠摩擦力工作的，所以把带轮的侧面做的粗糙一些，可提高承载能力,合适吗?不合适，带传动中不可避免存在弹性滑动，摩擦力增大了，皮带容易磨损，减少了皮带的使用寿命。
4.设计链传动时，链节数最好取偶数。
奇数。
过渡5.链传动工作时传动比不准确，主要是由于链传动中存在多边形效应。
6.在滚子链传动中，链节距p越小，则链承载能力越小，传动的动载荷小。
7.标准齿轮的齿形系数Y F只与齿数有关，而与模数无关。
8.一对齿轮传动中，Z1<Z2，材料不同，硬度不同，其齿面接触应力σH1=σH2。
但齿根弯曲应力σF1≠σF2。
9.对于直齿圆柱齿轮传动，其齿根弯曲疲劳强度主要取决于模数和齿宽。
10.对于直齿圆柱齿轮传动，齿面接触疲劳强度主要取决于中心距和齿宽:是错误的。
第2章机械零件的强度复习及自测(含参考答案)
第二章 机械零件的强度重要基本概念1．疲劳破坏及其特点疲劳破坏：在远低于材料抗拉强度极限的交变应力作用下工程材料发生破坏。
疲劳破坏的特点：1）在循环变应力多次反复作用下发生；2）没有明显的塑性变形；3）所受应力远小于材料的静强度极限；4）对材料组成、零件形状、尺寸、表面状态、使用条件和工作环境敏感。
具有突发性、高局部性和对缺陷的敏感性。
2．疲劳破坏与静强度破坏的区别，强度计算的区别静强度破坏是由于工作应力超过了静强度极限，具体说，当工作应力超过材料的屈服极限就发生塑性变形，当超过强度极限就发生断裂。
而疲劳破坏时，其工作应力远小于材料的抗拉强度极限，其破坏是由于变应力对材料损伤的累积所致。
交变应力每作用一次，都对材料形成一定的损伤，损伤的结果是形成小裂纹。
这种损伤随着应力作用次数的增加而线性累积，小裂纹不断扩展，当静强度不够时发生断裂。
静强度计算的极限应力值是定值。
而疲劳强度计算的极限应力是变化的，随着循环特性和寿命大小的改变而改变。
3．影响机械零件疲劳强度的因素影响机械零件疲劳强度的因素主要有三个：应力集中、绝对尺寸和表面状态。
应力集中越大，零件的疲劳强度越低。
在进行强度计算时，引入了应力集中系数σk 来考虑其影响。
当零件的同一剖面有几个应力集中源时，只取其中（应力集中系数）最大的一个用于疲劳强度计算。
另外需要注意：材料的强度极限越高，对应力集中越敏感。
零件的绝对尺寸越大，其疲劳强度越低。
因为绝对尺寸越大，所隐含的缺陷就越多。
用绝对尺寸系数σε考虑其影响。
零件的表面状态直接影响疲劳裂纹的产生，对零件的疲劳强度非常重要。
表面越粗糙，疲劳强度越低。
表面强化处理可以大大提高其疲劳强度。
在强度计算中，有表面状态系数β来考虑其影响。
需要注意：这三个因素只影响应力幅，不影响平均应力，因此不影响静强度。
4．线性疲劳损伤累积的主要内容材料在承受超过疲劳极限的交变应力时，应力每循环作用一次都对材料产生一定量的损伤，并且各个应力的疲劳损伤是独立进行的，这些损伤可以线性地累积起来，当损伤累积到临界值时，零件发生疲劳破坏。
机械设计复习题(十)
第十章齿轮传动一、填空题1、在齿轮传动、带传动和链传动三种传动中，瞬时传动比恒定的是____________。
2、磨粒磨损和弯曲疲劳折断是_________________齿轮传动的主要失效形式。
3、在轮齿弯曲强度计算中，齿形系数Y Fa的大小与、变位系数x、斜齿轮的螺旋角β和分度圆上压力角α有关，而与无关。
4、一对相啮合的大小齿轮齿面接触应力的关系是，其接触强度的关系是。
5、模数是齿轮的参数，是齿轮各部分几何尺寸计算的，齿形的大小和强度与它成。
6、齿数愈少，齿根厚度就愈；轮齿的弯曲应力就愈；因此，齿形系数Y f 就愈。
7、理想的齿轮材料性能应是齿面；齿芯。
8、在闭式齿轮传动中，当齿轮的齿面硬度HBS<350时，通常首先出现破坏，应首先按进行设计；但当齿面硬度HBS>350时，则易出现破坏，应首先按进行设计。
9、在齿轮传动中，若一对齿轮采用软齿面，则小齿轮的材料硬度应比大齿轮的材料硬度高HBS。
10、对于闭式软齿面齿轮传动，主要按进行设计；对于开式齿轮传动，虽然主要失效形式是磨损，但目前仅以作为设计准则，这时影响齿轮强度的主要参数是。
11、已知减速直齿锥齿轮传动，大齿轮所受三个分力的大小分别为：2360N，272N，816N，试分别指出：F t2＝_________N，F a2＝___________N，F r2＝_________N。
12、开式齿轮传动的主要失效形式是：_________和_________。
二、判断题1、带传动和渐开线齿轮传动都能实现准确的传动比传动。
（）2、为提高齿轮轮齿齿根弯曲疲劳强度应该增加齿数。
（）3、齿面点蚀是润滑良好的软齿面闭式齿轮传动常见的失效形式。
（）4、一对齿轮啮合时，其大、小齿轮的接触应力是相等的；而其许用接触应力是不相等的；小齿轮与大齿轮的弯曲应力一般也是不相等的。
（）5、为提高齿轮传动的齿面接触疲劳强度应：在分度圆直径不变条件下增大模数。
（）6、为提高齿轮轮齿齿根弯曲疲劳强度应：增加齿数。
第2章 机械零件的强度复习题参考答案
第2章 机械零件的强度复习题一、选择题2-1．下列四种叙述中，________是正确的。
A ．变应力只能由变载荷产生 B ．变应力只能由静载荷产生 C ．静载荷不能产生变应力D ．变应力也可能由静载荷产生2-2．发动机连杆横截面上的应力变化规律如题2-2图所示，则该变应力的循环特性系数r 为________。
A ．0.24B ．–0.24C ．4.17D ．–4.172-3.应力的变化规律如题2-2图所示，则应力副a σ和平均应力m σ分别为_______。
A ．a σ = 80.6 MPa ，m σ= 49.4 MPaB ．a σ = 80.6 MPa ， m σ= -49.4 MPaC ．a σ = 49.4 MPa ， m σ= -80.6 MPaD ．a σ= -49.4 MPa ， m σ= -80.6 MPa 2-4. 变应力特性可用max σ、min σ、m σ、a σ和r 五个参数中的任意________来描述。
A ．一个B ．两个C ．三个D ．四个2-5．零件的工作安全系数为________。
A ．零件的极限应力比许用应力B ．零件的工作应力比许用应力C ．零件的极限应力比零件的工作应力D ．零件的工作应力比零件的极限应力2-6．机械零件的强度条件可以写成________。
A ．σ≤][σ，τ≤][τ 或 σS ≤σ][S ，τS ≤τ][S B ．σ≥][σ，τ≥][τ 或 σS ≥σ][S , τS ≥τ][S C ．σ≤][σ，τ≤][τ 或 σS ≥σ][S , τS ≥τ][S D ．σ≥][σ，τ≥][τ 或 σS ≤σ][S , τS ≤τ][S2-7．在进行材料的疲劳强度计算时，其极限应力应为材料的________。
A ．屈服点 B ．疲劳极限 C ．强度极限D ．弹性极限2-8． 45钢的对称疲劳极限1-σ=270MPa ，疲劳曲线方程的幂指数m = 9，应力循环基数N 0 =5×106次，当实际应力循环次数N =104次时，有限寿命疲劳极限为________MPa 。
机械设计复习题及答案
第三章 强度1。
①零件的应力变化规律（工作应力增长规律)通常分为几种?②并对每种举出一个实例。
③工程设计中难以确定应力变化规律时,可采用何种类型?①分为简单加载(r =常数，或ma σ=常数) ,复杂加载(σm =常数及σmin =常数）②r =常数：转轴弯曲应力;σm =常数：车辆减振弹簧 σmin =常数:气缸盖螺栓③难以判定类型时,一般按r =常数处理。
2. 在图示某零件的许用极限应力图中，A'E'S 为疲劳极限曲线，M 为零件的工作应力点,下列三种情况下的极限应力点分别为：a)应力循环特性r =常数时_______ M 3_______点；和塑性安全区外；A点位于安全区内）4。
试在下列极限应力图上分别标出三种不同加载情况下的疲劳安全区及塑性安全区。
1。
某受稳定弯曲变应力作用的轴类零件,最大工作应力σmax =400MPa，最小工作应力σmin=-100MPa。
已知材料的对称循环疲劳极限σ-=1450MPa，脉动循环疲劳极限σ0700=MPa,屈服极限σS MPa=800。
1）试绘出材料的按折线简化的极限应力图;2〕工作应力点M ； σσσm a +==max 400 σσσm a -==-min 100 σm MPa =150σa MPa =250M (150，250)3）M 点位于疲劳安全区,可能的失效形式为疲劳破坏.2.某零件受稳定交变弯曲应力作用，最大工作应力MPa 180max =σ，最小工作应力MPa 150min =σ，屈服极限MPa 240S =σ，对称循环疲劳极限MPa 1801=-σ，脉动循环疲劳极限MPa 2400=σ,略去危险截面处应力集中系数等影响，试求：(1）作极限应力图;（2）材料特性系数(等效系数）σϕ值；(3）安全系数S 值解：1）.作极限应力图，见图：标明工作点M ；833.0180/150/max min ===σσr （r =常数）MPa 1652minmax m =+=σσσ,MPa 152minmax a =-=σσσ2）. σϕ:由图可知：001001222tan σσσσσσγϕσ-=-==--5.024********=-⨯= 材料特性系数σϕ：表示材料对循环不对称性的敏感程度，材料强度越高，其值越大.3）. S ：延长0M 得M '(极限应力点），由直线M S '方程:240S==+σy x ；直线0M 方程：11/116515==x y ， 联解:x =220，y =2033.115201651522020==++=S 所以由作图法:(r =常数） 33.1152000=='='=MH G M M M S3. 一个由40Cr 制成的零件，其力学性能如下：屈服极限σS MPa =550,对称循环疲劳极限σ-=1320MPa ，脉动循环疲劳极限σ0540=MPa ，已知最大工作应力σmax=185MPa ，最小工作应力σmin =-75MPa ，r =常数，综合影响系数2=σK ,试绘制该零件的许用极限应力图（折线图)，并用作图法计算它的安全系数,指出该零件可能发生的破坏形式。
机械设计复习题
一、填空题1、链条节数选择偶数是为接头方便，链轮齿数选择奇数是为了磨损均匀。
2、选用链条节距的原则是：在满足传递功率的前提下，尽量选用较小的节距。
3、为减小链传动的动载荷，小链轮齿数应选得多些；为防止链传动过早脱链小链轮齿数应选得少些。
4、滚子链的最主要参数是链的节距，为提高链传动的均匀性，应选用齿数较大的链轮。
5、当链节数为奇数时，必须采用过渡链节联接，此时会产生附加弯曲应力。
6、链轮转速越高，链条节距越大，链传动中的动载荷越大。
7、v带两工作面的夹角θ为40度，v带轮的槽形角υ应小于υ角。
8、带传动常见的张紧装置有定期张紧装置，自动张紧装置，张紧轮等几种。
9、v带传动中，带绕过主动轮时发生带滞后于带轮的弹性滑动。
10、v带传动中，限制带的根数z≤zmax，是为了保证每根v带受力均匀(避免受力不均)．11、限制小带轮的最小直径是为了保证带中弯曲应力至于过大。
12、在设计v带传动时，v带的型导根据传递功率和小轮带速选取。
13、单根v带在载荷平稳，包角为180°，且为特定带长的条件下所能传递的额定功率P0主要与带型号，小轮直径，小轮转速有关。
14、传动带中的工作应力包括拉应力、离心应力和弯曲应力。
15、带传动所能传递的最大有效圆周力决定于初拉力，小轮包角，摩擦系数，带速四个因素．16、带传动的失效形式有打滑和疲劳破坏。
17、r＝-l的变应力称为对称力，r＝0的变应力称为脉动变应力，当r=1 时称为静应力，当r为其他值时称为非对称循环变应力。
18、应力幅与平均应力之和等于最大应力，应力幅与平均应力之差等于最小应力，小应力与最大应力之比称为应力循环特性。
19、变载荷一定产生变应力．变应力既可能由变载荷产生，也可能由静载荷产生．但是静应力一定是由静载荷产生的。
20、根据是行随时间变化，将载荷分为静载荷和变载荷两类．同理，应力也分为静应力和变应力两大类。
21、影响机械零件疲劳强度的因素有应力集中，绝对尺寸，表面状态。
机械设计复习题(一)(答案)
一、判断题１．对于联接螺纹，即使制造和装配足够精确，螺纹牙受力也是不均匀的。
（ ∨ ） ２．零件受变应力作用，则作用在零件上的载荷是变载荷。
（ × ）３．联接承受横向力，则螺栓的失效形式是剪切强度不足。
（ × ）４．在高转速、有振动的场合，楔键联接没有平键联接好。
（ ∨ ）5．滚子链传动的动载荷随链条节距增大而增大，随链轮齿数增大而减小。
（ ∨ ）6．带传动的平均传动比等于常数，链传动的平均传动比随载荷的大小而改变（ × ）7．带传动的弹性滑动是不可避免的。
（ ∨ ）8．带传动存在弹性滑动的根本原因之一是松、紧边存在拉力差。
（ ∨ ）9．润滑油的油性越好则其粘度越大。
（ × ）10．仅从提高螺纹联接的疲劳强度考虑，增大螺栓刚度是不合理的。
（ ∨ ）11．滚子链链轮的齿数1z 取得过大，将使链传动的寿命明显减小。
（ ∨ ）12．对滑动轴承来讲，轴颈与轴瓦的摩擦和磨损是不可避免的。
（ × ）13．动力传动中，V 带比平带传动应用广泛的主要原因是V 带与带轮间的当量摩擦系数更大。
（ ∨ ）14．带传动靠摩擦力工作，因此带轮的工作表面越粗糙越好，紧力越大越好。
（ × ）15．零件具有良好的工艺性，意思是零件便于制造。
（ ∨ ）16．应力幅不变的应力称为稳定变应力。
（ × ）17．带传动紧的目的是增大初拉力。
（ × ）18．紧螺栓联接的螺栓强度公式2'3.14c d F π⨯≤[σ ]中，1.3是安全系数。
（ × ）19．对于受轴向载荷的紧螺栓联接，当螺栓、被联接件的刚度和预紧力都不变时，增大工作载荷，残余预紧力必然减小。
（ ∨ ）20．滚子链的节距越大，则链条承载能力越强，因此高速重载下宜选用大节距链。
（ × ）21．V 带传动具有缓冲隔振的能力，故广泛应用于加工机床的分度传动链系统中。
（ × ）22．机械零件在工作中产生失效，意味着零件破坏了。
机械设计基础考试题库及答案
机械设计基础考试题库及答案一、单项选择题1. 机械设计中，以下哪个因素是影响零件疲劳强度的主要因素？A. 材料的强度B. 零件的形状C. 零件的表面粗糙度D. 零件的尺寸答案：C2. 以下哪个不是机械设计中常用的润滑方式？A. 油膜润滑B. 固体润滑C. 液体润滑D. 摩擦润滑答案：D3. 在机械设计中，以下哪个不是齿轮传动的特点？A. 传动比准确B. 结构紧凑C. 噪音大D. 效率高答案：C4. 以下哪个不是滚动轴承的基本类型？A. 深沟球轴承B. 圆锥滚子轴承C. 推力球轴承D. 滑动轴承答案：D5. 机械设计中，以下哪个不是联轴器的作用？A. 传递扭矩B. 补偿两轴的相对位移C. 改变传动方向D. 减少振动和冲击答案：C二、多项选择题6. 机械设计中，以下哪些因素会影响零件的疲劳强度？A. 材料的强度B. 零件的形状C. 零件的表面粗糙度D. 零件的尺寸答案：ABC7. 机械设计中，以下哪些是齿轮传动的优点？A. 传动比准确B. 结构紧凑C. 噪音大D. 效率高答案：ABD8. 以下哪些是滚动轴承的特点？A. 深沟球轴承B. 圆锥滚子轴承C. 推力球轴承D. 滑动轴承答案：ABC9. 机械设计中，以下哪些是联轴器的作用？A. 传递扭矩B. 补偿两轴的相对位移C. 改变传动方向D. 减少振动和冲击答案：ABD三、判断题10. 机械设计中，零件的表面粗糙度对疲劳强度没有影响。
（对/错）答案：错11. 液体润滑是机械设计中常用的润滑方式之一。
（对/错）答案：对12. 齿轮传动的噪音通常比滑动轴承大。
（对/错）答案：错13. 联轴器不能用于改变传动方向。
（对/错）答案：对四、简答题14. 简述机械设计中，提高零件疲劳强度的措施有哪些？答案：提高零件疲劳强度的措施包括：选择合适的材料、优化零件的形状设计、提高零件的表面质量、采用合适的热处理工艺等。
15. 描述机械设计中，滚动轴承和滑动轴承的主要区别。
机械设计简答复习题--给学生
机械设计总论
机械零件的强度
摩擦、磨损及润滑概述
螺纹连接和螺旋传动
带传动
2. 什么是带的弹性滑动和打滑？带传动弹性滑动和打滑对传动产生什么影响?打滑首先发生在哪个带轮上?为什么?
3. 设计普通V 带传动时，如发现带速过低或过高；或小带轮包角过小；或应力循环次数过多；或根数太多，应如何解决?
5. 如图所示为带传动简图。
轮1为主动轮。
试问
1) 带传动的主要失效形式有哪些?其设计准则是什么？
2) 带传动工作时，带处于图中哪一点应力最大
F及带的根数z的大小对带传动工作能力有何影响
a。
、初拉力
链传动
齿轮传动
键连接
蜗杆传动
滑动轴承
滚动轴承
轴。
强度计算习题及答案
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。
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：
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
A．甲B乙C．丙D．丁
机械基础设计试题及答案
机械基础设计试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 机械设计中，以下哪个因素对疲劳强度影响最大？A. 材料的屈服强度B. 材料的疲劳极限C. 零件的表面粗糙度D. 零件的几何形状答案：B2. 在机械传动中，齿轮传动的主要失效形式是什么？A. 磨损B. 塑性变形C. 疲劳破坏D. 腐蚀答案：C3. 以下哪种轴承适用于承受纯径向载荷？A. 深沟球轴承B. 圆锥滚子轴承C. 推力球轴承D. 角接触球轴承答案：A4. 机械零件的疲劳寿命与以下哪个因素无关？A. 材料的疲劳强度B. 零件的工作条件C. 零件的制造工艺D. 零件的颜色5. 以下哪种材料不适合用于制造轴承？A. 轴承钢B. 黄铜C. 铸铁D. 陶瓷答案：C6. 机械零件的接触疲劳强度主要取决于以下哪个因素？A. 材料的硬度B. 材料的韧性C. 表面粗糙度D. 表面硬度答案：D7. 在机械设计中，以下哪种连接方式不属于固定连接？A. 螺栓连接B. 铆钉连接C. 焊接D. 铰链连接答案：D8. 以下哪种润滑方式适用于高速、重载的齿轮传动？A. 油浴润滑B. 飞溅润滑C. 压力润滑D. 干摩擦润滑答案：C9. 机械零件的静强度设计中，通常采用哪种安全系数？B. 2.0C. 3.0D. 5.0答案：B10. 以下哪种材料的弹性模量最高？A. 低碳钢B. 铝合金C. 铸铁D. 钛合金答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 以下哪些因素会影响齿轮的接触疲劳强度？A. 齿面硬度B. 齿面粗糙度C. 齿轮材料D. 齿轮的模数答案：ABC2. 机械零件的静强度设计需要考虑哪些因素？A. 材料的屈服强度B. 零件的几何尺寸C. 零件的工作温度D. 零件的表面处理答案：ABCD3. 以下哪些因素会影响轴承的寿命？A. 轴承的安装精度B. 轴承的润滑状态C. 轴承的工作温度D. 轴承的预紧力答案：ABCD4. 以下哪些材料适用于制造齿轮？A. 低碳钢B. 铸铁C. 不锈钢D. 铝合金答案：ACD5. 机械零件的疲劳强度设计需要考虑哪些因素？A. 零件的工作载荷B. 零件的表面粗糙度C. 零件的材料特性D. 零件的几何形状答案：ABCD三、判断题（每题1分，共10分）1. 材料的疲劳强度与其屈服强度成正比。
第三章疲劳强度计算练习题
第三章机械零件的疲劳强度设计一、选择题3－1 45钢的持久疲劳极限σ-1＝270MPa,，设疲劳曲线方程的幂指数m=9，应力循环基数N0=5×106次，当实际应力循环次数N=104次时，有限寿命疲劳极限为____________MPa。
（1）539 （2）135 （3）175 （4）4173－2 有一根阶梯轴，用45钢制造，截面变化处过渡圆角的疲劳缺口系数Kσ=1.58，表面状态系数β＝0.28，尺寸系数εσ＝0.68，则其疲劳强度综合影响系数KσD=____________。
（1）0.35 （2）0.88 （3）1.14 （4）2.833－3 形状、尺寸、结构和工作条件相同的零件，采用下列不同材料制造：a）HT200；b）35钢；c）40CrNi钢。
其中设计零件的疲劳缺口系数最大和最小的分别是____________。
（1）a）和b）（2）c）和a）（3）b）和c）（4）b）和a）（5）a）和c）（6）c）和b）3－4 零件的截面形状一定，如绝对尺寸（横截面尺寸）增大，疲劳强度将随之____________。
（1）增高（2）不变（3）降低3－5 零件的形状、尺寸、结果相同时，磨削加工的零件与精车加工相比，其疲劳强度____________。
（1）较高（2）较低（3）相同3－6 零件表面经淬火、渗氮、喷丸、滚子碾压等处理后，其疲劳强度____________。
（1）增高（2）降低（3）不变（4）增高或降低视处理方法而定3－7 影响零件疲劳强度的综合影响系数KσD或KτD与____________等因素有关。
（1）零件的应力集中、加工方法、过载（2）零件的应力循环特性、应力集中、加载状态（3）零件的表面状态、绝对尺寸、应力集中（4）零件的材料、热处理方法、绝对尺寸。
3－8 已知设计零件的疲劳缺口系数Kσ=1.3、尺寸系数εσ＝0.9、表面状态系数βσ＝0.8。
则疲劳强度综合影响系数KσD为____________。
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屈服极限σS=360MPA，疲劳极限σ-1=300MPA，材料常数 ψσ=0.25。 (1)试作出材料的极限应力线图。 (2)疲劳强度综合影响系数Ｋσ=２，试作出零件的极限应力线 图。 (3)某零件所受最大应力σmax=120MPA ，循环特性系数r=o.25， 试求工作应力点Ｍ的坐标σm和σa的位置。
某零件材料的σ-1=320MPa, σs=650MPa, σ0=580MPa, 零件疲 劳强度综合影响系数 Ｋa=1.5.
试求：
１）绘出零件的σm- σn极限应力线图
２）判断在下述情况下零件是否安全． (a)σmax=240MPa (b)σm=100MPa 应力循环特性r=0 σa=250MPa
（３)如果零件工作应力的循环特性r=常数，试验算上述 （a）,（b）时零件的安Ｌ＝２m，受径向力Ｆ＝２ KN。轴的转数n=720r/min。该轴材料的无限寿命疲劳极限为 σ-1=300MPA，材料常数m=9，循环基数Ｎ０＝107次。 (1)试计算中间剖面上Ａ点的最大最小弯曲正应力σmax，σmin，
应力幅σa，平均应力σm和循环特性r。 (2)试估算该轴的寿命为多少小时？