机械设计题库02_机械零件的强度
机械设计 机械零件的强度
图3-1 材料的疲劳曲线
——任意循环次数下的疲劳极限 ——任意循环次数下的疲劳极限
KN——寿命系数， ——寿命系数， 寿命系数 例1.3.2 填空题
K N = σ rN / σ r
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m—材料常数，由实验定。 —材料常数，由实验定。
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例
循环多少次才会破坏？ 循环多少次才会破坏？
题
例1 45钢经调质后的性能为 -1=307MPa, m=9, No=5×106， 以此材料作试件 钢经调质后的性能为σ × 进行疲劳实验，若以对称循环变应力 作用在试件上， 进行疲劳实验，若以对称循环变应力σ1=500MPa作用在试件上，求试件能 作用在试件上
Fca=KF
特指机器运转过程中由于速度、偏心力（ 动载荷 特指机器运转过程中由于速度、偏心力（矩） 等因素给零件带来的突然性波动载荷。 等因素给零件带来的突然性波动载荷。
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机械零件载荷和应力的分类
机械零件应力分类
静应力 变应力 不随时间变化的应力（相对概念）。 不随时间变化的应力（相对概念）。 随时间变化的应力。分稳定变应力（ 随时间变化的应力。分稳定变应力（循环变应 力）和非稳定变应力， 和非稳定变应力， 稳定变应力
零件的有效应力集中系数(脚标 kσ－零件的有效应力集中系数 脚标 σ －零件的尺寸系数； 零件的尺寸系数；
表示在正应力条件下，下同 ； 表示在正应力条件下，下同)；
βσ
－零件的表面质量系数； 零件的表面质量系数；
零件的强化系数。 β q －零件的强化系数。
以上各系数的值见有关资料或本章附录。 以上各系数的值见有关资料或本章附录。
σ max = σ m + σ a
03 机械设计作业参考答案_机械零件的强度
机械零件的强度1、 【答】影响机械零件疲劳强度的主要因素有零件几何形状、尺寸大小、加工质量及强化因素。
零件设计时，可以采用如下的措施来提高机械零件的疲劳强度：1）尽可能降低零件上应力集中的影响是提高零件疲劳强度的首要措施。
应尽量减少零件结构形状和尺寸的突变或使其变化尽可能地平滑和均匀。
在不可避免地要产生较大的应力集中的结构处，可采用减荷槽来降低应力集中的作用；2）选用疲劳强度大的材料和规定能够提高材料疲劳强度的热处理方法及强化工艺； 3）提高零件的表面质量；4）尽可能地减小或消除零件表面可能发生的初始裂纹的尺寸，对于延长零件的疲劳寿命有着比提高材料性能更为显著的作用。
2、 【解】由公式 mr rN NN σσ0= 得N 1 = 7000时 MPa 6.373=700010×5180==9610111mN N N σσN 2 = 25000时 MPa 3.324=2500010×5180==9620112mN N N σσN 3 = 620000时MPa 0.227=62000010×5180==9630113mN N N σσ3、 【解】由公式3-6 012=σσσψσ 得MPa 33.283=2.0+1170×2=+12=10σψσσ简化极限应力线图上各点的坐标分别为），（）；，（）；，（02607.1417.1411700C D A ''按比例绘制的简化极限应力线图如图所示。
4、 【解】1）绘制零件的简化极限应力线图零件极限应力线图上各点的坐标分别为：），（），（；），（0260),1.118,7.141(=2.17.1417.141)7.141,0(=2.11700C D A工作点M 坐标为)20,30(=),(m a σσ2）标出极限应力点S 1和S 2C r = 和C σm =时在零件的简化极限应力线图上的极限应力点S 1和S 2如图所示。
机械设计机械零件的强度习题
零件的强度一、选择与填空1. 结构尺寸相同的零件分别采用HT200、35钢和40CrNi 钢制造，其中有效应力集中系数最大的是40CrNi ，最小的是HT200零件。
2. 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 （3） 。
（1）增高 （2）不变 （3）降低3. 机械零件受载时，在 几何不连续 (或零件结构形状及尺寸突变)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 。
4.在载荷和几何形状相同情况下，钢制零件间的接触应力 大 铸铁零件间的接触应力 小 。
5. 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 （1） 。
1）相等 （2） 不相等 （3） 是否相等与材料和集合尺寸有关二、分析与思考题1. 材料的低周疲劳和高周疲劳在本质上有何区别？二者对应的循环次数分界线通常取为多少？2. 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？并确定应力循环`特性r 的大小或范围。
3． 试举例说明什么零件的疲劳破坏属于低周疲劳破坏？什么零件的疲劳破坏属于低周疲劳破坏？4. 弯曲疲劳极限的综合影响系数的含义是什么？它与哪些因素有关？它对零件的疲劳强度和静强度各有什么影响？5. 零件的极限应力线图与材料试件的极限应力线图有和区别？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是相同的？为什么？6．在材料的极限应力线图中，ςφ的几何含义是什么？它与材料的强度高低有何关系？7． 试说明承受循环变应力的机械零件，在什么条件下可按静强度条件计算？在什么条件下需按疲劳强度条件计算？8．影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些？提高机械零件疲劳强度的措施有哪些？(a) (b) (c)。
机械设计习题二 零件强度、摩擦、磨损、润滑
作业二（零件强度、摩擦、磨损、润滑）一、选择与填空题1. 零件的截面形状一定，当增大截面尺寸时，其疲劳极限将随之 。
A. 增高B. 不变C. 降低D. 随材料性质的不同或降低或提高2. 在载荷和几何形状相同的情况下，钢制零件间的接触应力 。
铸铁零件间的接触应力。
A. 大于B. 等于C. 小于D. 无法确定3. 变应力特性可用五个参数中的任意 个来描述。
A. 一个B. 两个C. 三个D. 四个4. 下列四种叙述中， 是正确的。
A. 变应力只能由变载荷产生B. 静载荷不能产生变应力C. 变应力是由静载荷产生D. 变应力由变载荷产生，也可能由静载荷产生5. 在进行疲劳强度计算时，其极限应力为材料的 。
A. 屈服极限B. 疲劳极限C. 强度极限D. 弹性极限。
6. 两相对滑动的接触表面，依靠吸附的油膜进行润滑的摩擦状态称为 。
A. 流体摩擦B. 干摩擦C. 混合摩擦D. 边界摩擦；7. 当温度升高时，润滑油的粘度 。
A. 升高B. 降低C. 保持不变D. 升高或降低与润滑油的牌号有关8. 两表面处于边界润滑时，其膜厚比λ大致范围是 。
A. 01λ<≤B. 13λ<≤C. 35λ<≤D. 5λ>9. 可用来表征润滑油滚动阻力的指标是 。
10. 润滑油的粘温性是指润滑油的 与 之间的关系。
二、判断题11. 零件的跑合磨损对零件的工作性能是极为不利的。
【 】12. 表征润滑脂粘稠度的性能指标是其运动粘度。
【 】13. 造成零件疲劳磨损的主要原因是零件中产生的接触应力。
【 】14. 零件的耐磨性是指零件抵抗磨损的能力。
【 】15. 两个表面间形成了流体润滑时它们不直接接触。
【 】16. 机械化学磨损是指由机械作用及材料与环境的化学作用或电化学作用共同引起的磨损。
【 】17. 两个相对运动表明形成了流体动压润滑状态后，两表面间的产生了压力流和剪力流。
【 】18. 降低表面粗糙度对于提高零件的疲劳强度具有重要意义。
机械设计习题解答
机械设计习题解答第2章机械设计总论一、填空题1．当机械零件出现疲劳断裂时，应按 A 准则计算。
A．强度； B.刚度； C.寿命； D.振动稳定性2.零件的工作安全系数为 B 。
A．零件的极限应力比许用应力； B.零件的极限应力比工作应力C.零件的工作应力比许用应力；D.零件的工作应力比极限应力3.对大量生产、强度要求高、尺寸不大、形状不复杂的零件，应选择 D 。
A．铸造； B.冲压； C.自由锻造； D.模锻二、是非题1.当零件可能出现塑性变形时，应按刚性准则计算。
（×）2．调质钢的回火温度越高，其硬度和强度将越低，塑性越好。
（√）3.机器的设计阶段是决定机器好坏的关键。
（√）4.疲劳破坏是引起大部分机械零件破坏的主要原因。
（√）5.随着工作时间的延长，零件的可靠度总是不变。
（×）第3章机械零件的强度一、简答题1.弯曲疲劳极限的综合影响系数的含义是什么？它与那些因素有关？它对零件疲劳强度与静强度各有何影响？答：① 综合影响系数()D k σ的含义：在对称循环时，()D k σ是试件与零件疲劳极限的比值；在非对称循环时，()D k σ是试件与零件极限应力幅的比值。
② ()D k σ与零件的有效应力集中系数、尺寸系数、表面状态系数有关。
③ ()D k σ对零件的疲劳强度有影响，对零件的静强度没有影响。
2.零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？零件和材料试件的失效形式是否总是相同的？为什么？答：① 零件的等寿命疲劳曲线相对于材料试件的等寿命疲劳曲线下移了一段距离。
② 在相同变应力作用下，两者的失效规律并不总是相同的，因为零件疲劳曲线中疲劳破坏的范围增大了。
3.试说明承受循环变应力的机械零件，在什么情况下可按静条件强度计算？在什么情况下按疲劳强度条件计算？答：承受循环变应力的机械零件，当应力循环次数310N ≤时，按静强度条件计算；当极限应力点与疲劳极限应力曲线中的屈服曲线相交时，也按静强度计算。
第2章机械零件的强度.
第2章机械零件的强度一、选择题1.零件受变载荷作用时，则在其内部____；零件受静载荷作用时，则在其内部____。
A.只会产生静应力B. 只会产生变应力C. 可能产生静应力，也可能产生变应力发生选B，C第2章机械零件的强度第1节变应力与静应力的特点来源：来源：机械设计学习要点与习题解析P142.对于受循环变应力作用的零件，影响疲劳破坏的主要因素是____。
A.最大应力B. 平均应力C. 应力幅D.最小应力选C第2章机械零件的强度第1节应力的特点来源：机械设计学习与考研辅导P73.四个结构和材料完全相同的零件甲乙丙丁，若承受的最大应力也相同，而应力特性系数分别等于0.1+、0、5.0-、0.1-，其中，最可能先发生失效的是____。
A.甲B. 乙C. 丙D.丁选D第2章机械零件的强度第3节应力特性系数的判别来源：机械设计学习与考研辅导P74.某截面形状一定的零件，当其尺寸增大时，疲劳极限值将随之____。
A.增高B.降低C. 不变D.规律不定选B第2章 机械零件的强度第3节疲劳极限的判别来源：机械设计学习与考研辅导P75.一对啮合的传动齿轮，单向回转，则齿面接触应力按____变化。
A.对称循环B.循环特性r=0.5C.脉动循环D. 循环特性r=－0.5选C第2章 机械零件的强度第4节接触应力的判别来源：机械设计学习与考研辅导P76.塑性材料制成的零件，进行静强度计算时，其极限应力为____。
A. s σB. b σC. 0σD. 1-σ选A第2章 机械零件的强度第2节极限应力的判别来源：机械设计学习与考研辅导P77.下列四种叙述中____是正确的。
A.变应力只能由变载荷产生B. 静载荷不能产生变应力C. 变应力是由静载荷产生D. 变应力是由变载荷产生，也可能由静载荷产生选D第2章 机械零件的强度第1节应力及载荷的判别来源：机械设计习题集P18.变应力特性可用max σ﹑min σ﹑m σ﹑a σ﹑r 等五个参数中的任意____来描述。
机械设计基础-机械零件的强度
用统计方法进行疲劳强度计算
不稳定变应力
非规律性
规律性
按损伤累积假说进行疲劳强度计算
详细分析
机械零件的疲劳强度
四、双向稳定变应力时的疲劳强度计算
当零件上同时作用有同相位的稳定对称循环变应力sa 和ta时，由实验得出的极限应力关系式为：
有限寿命区间内循环次数N与疲劳极限srN的关系为：
式中， sr、N0及m的值由材料试验确定。
二、 s－N疲劳曲线
s－N疲劳曲线
详细说明
≤
≤
m
材料的疲劳强度
三、等寿命疲劳曲线（极限应力线图）
机械零件材料的疲劳特性除用s－N曲线表示外，还可用等寿命曲线来描述。该曲线表达了不同应力比时疲劳极限的特性。
接触应力是不同于以往所学过的挤压应力的。挤压应力是面接触引起的应力，是二向应力状态，而接触应力是三向应力状态。接触应力的特点是仅在局部很小的区域内产生较大的应力。
式中，ρ1和ρ2分别为两零件初始接触线处的曲率半径, 其中正号用于外接触，负号用于内接触。
对于线接触的情况，其接触应力可 用赫兹应力公式计算。
更多图片
§3-1 材料的疲劳强度
§3-2 机械零件的疲劳强度
§3-3 机械零件的抗断裂强度
§3-4 机械零件的接触强度
第三章 机械零件的强度
材料的疲劳强度
一、交变应力的描述
sm——平均应力； sa ——应力幅值；
smax ——最大应力； smin ——最小应力；
r ——应力比（循环特性）
描述规律性的交变应力可有5个参数，但其中只有两个参数是独立的。
为了度量含裂纹结构体的强度，在断裂力学中运用了应力强度因子KI（或KⅡ、KⅢ）和断裂韧度KIC (或KⅡC、KⅢC）这两个新的度量指标来判别结构安全性，即：
机械零件的强度答案
同作用时的计算安全系数 Sca。 解：M: b M 3000003 46.875 MPa min Wb 0.1 40 T: T T 8000003 62.5 MPa max WT 0.2 40
S S
2 S S2
表示
复合（双向）应力状态下
疲劳或静
强度的安全系数，而
S
s
2 max 2 4 max
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 。
9
5 10 6 1 583.835 MPa 5 10 4 5 106 1 452.04 MPa 5 106 350 MPa
∵ 1N1 s ， ∴ 1 N 1 s 550 MPa
1 N 9
2
1 N 3 1 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ⅠⅠ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 因为：N3>N0，塑性材料，已进入无限寿命区，所以取 1 N 3 1 Ⅰ R3
⑵ 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） ； ⑶ 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。 解： （1）A 点（0，σ-1） ，B 点（σ0/2，σ0/2） ，S 点（σs.0） （2） k (
k
1
机械设计考试题库及答案
机械设计考试题库及答案一、单项选择题1. 机械设计中，下列哪个因素是影响机械零件疲劳强度的主要因素？（）A. 材料的疲劳极限B. 零件的尺寸C. 零件的表面粗糙度D. 零件的工作温度答案：A2. 在机械设计中，以下哪项不是提高齿轮传动效率的措施？（）A. 减小齿轮的制造误差B. 增加齿轮的齿数C. 保持齿轮的清洁D. 增大齿轮的模数答案：D3. 机械设计中，以下哪个参数不是影响轴承寿命的因素？（）A. 轴承的类型B. 轴承的材质C. 轴承的安装精度D. 轴承的润滑方式答案：D4. 机械设计中，以下哪项不是提高轴的疲劳强度的措施？（）A. 减小轴的应力集中B. 增大轴的直径C. 增加轴的表面粗糙度D. 改善轴的表面质量答案：C5. 在机械设计中，以下哪项不是提高联轴器可靠性的措施？（）A. 选用合适的联轴器类型B. 增加联轴器的尺寸C. 保持联轴器的清洁D. 定期检查和维护联轴器答案：B二、多项选择题1. 机械设计中，以下哪些因素会影响齿轮的承载能力？（）A. 齿轮材料的强度B. 齿轮的制造精度C. 齿轮的齿形D. 齿轮的润滑条件答案：ABCD2. 在机械设计中，以下哪些措施可以提高轴的刚度？（）A. 增加轴的直径B. 减小轴的长度C. 增加轴的截面模量D. 增加轴的表面粗糙度答案：ABC3. 机械设计中，以下哪些因素会影响轴承的寿命？（）A. 轴承的类型B. 轴承的材质C. 轴承的安装精度D. 轴承的工作温度答案：ABCD三、判断题1. 机械设计中，提高零件的表面光洁度可以提高零件的疲劳强度。
（）答案：正确2. 在机械设计中，增加齿轮的齿数可以提高齿轮的传动效率。
（）答案：错误3. 机械设计中，轴的直径越大，其刚度就越高。
（）答案：正确4. 机械设计中，轴承的润滑方式不会影响轴承的寿命。
（）答案：错误四、简答题1. 简述机械设计中提高齿轮传动效率的措施。
答案：提高齿轮传动效率的措施包括：减小齿轮的制造误差，增加齿轮的齿数，保持齿轮的清洁，以及选择合适的润滑方式。
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。
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 。
机械设计精选题100例
第三章 机械零件强度1、某优质碳素结构钢零件，其σs =280MPa ，σB =560MPa ，σ－1=250MPa ，工作应力σmax =155MPa ，σmin =30MPa ，零件的有效应力集中系数K σ=1.65，尺寸系数εσ=0.81，表面状态系数β=0.95，等效系数ψσ=0.30。
如取许用安全系数[S ]=1.5，试校核该零件的强度是否足够（为安全起见一般计算屈服强度和疲劳强度两种安全系数）。
2、某零件的工作应力变化如图所示，求最大应力σmax ,，最小应力σmin ，平均应，最小工作应力σmin =150MPa ，屈服极限σS 240MPa =，对称循环疲劳极限σ-=1180MPa ，脉动循环疲劳极限σ0=240MPa ，略去危险截面处应力集中系数等综合影响系数()K σD 的影响，试求：（1）等效系数ψσ值（2）安全系数S 值4、已知材料σ-=1260MPa ，σ0=360MPa ，K σσεβ=25.，σa 50MPa =，σm 40MPa =，r =常数，用图解法及计算法求安全系数S 。
注：简化疲劳极限线图采用折线图法。
5、某钢制零件,其σB560MPa=，σS280MPa=，σ-=1250MPa，σ=385MPa。
工作变应力σm a x =155MPa，σmin=30MPa，零件的有效应力集中系数K σ=165.，绝对尺寸系数εσ=08.，表面状态系数β=095.。
要求许用安全系数[]S=15.，r=常数，校核该零件的强度是否足够。
6、一个由40Cr制成的零件，其力学性能如下：屈服极限σSMPa=550，对称循环疲劳极限σ-=1320MPa，脉动循环疲劳极限σ540=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()KσD=2，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(第八版)课后习题答案(最新,参考答案)
3到13章答案 免费下载 0财富值西北工业大学机械原理及机械零件教研室 编著第三章 机械零件的强度习题答案3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-ζ，取循环基数60105⨯=N ，9=m ，试求循环次数N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
[解] MPa 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N ζζNM P a 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N ζζNM P a 0.227102.6105180956930113=⨯⨯⨯==--N N ζζN3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s ζ，MPa 1701=-ζ，2.0=ζΦ，试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。
[解] )170,0('A )0,260(C 0012ζζζΦζ-=-ζΦζζ+=∴-1210M P a 33.2832.0117021210=+⨯=+=∴-ζΦζζ得)233.283,233.283(D '，即)67.141,67.141(D '根据点)170,0('A ，)0,260(C ，)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示3-4 圆轴轴肩处的尺寸为：D =72mm ，d =62mm ，r =3mm 。
如用题3-2中的材料，设其强度极限σB =420MPa ，精车，弯曲，βq =1，试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。
[解] 因2.14554==d D ，067.0453==d r ，查附表3-2，插值得88.1=αζ，查附图3-1得78.0≈ζq ，将所查值代入公式，即()()69.1188.178.0111k =-⨯+=-α+=ζζζq查附图3-2，得75.0=ζε；按精车加工工艺，查附图3-4，得91.0=ζβ，已知1=q β，则 35.211191.0175.069.1111k =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=q ζζζζββεK ()()()35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0D C A ∴根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0D C A 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa 20m =ζ，应力幅MPa 20a =ζ，试分别按①C r =②C ζ=m ，求出该截面的计算安全系数ca S 。
第2章 机械零件的强度
第2章机械零件的强度一、选择题1.零件受变载荷作用时，则在其内部____；零件受静载荷作用时，则在其内部____。
A.只会产生静应力B. 只会产生变应力C. 可能产生静应力，也可能产生变应力发生选B，C第2章机械零件的强度第1节变应力与静应力的特点来源：来源：机械设计学习要点与习题解析P142.对于受循环变应力作用的零件，影响疲劳破坏的主要因素是____。
A.最大应力B. 平均应力C. 应力幅D.最小应力选C第2章机械零件的强度第1节应力的特点来源：机械设计学习与考研辅导P73.四个结构和材料完全相同的零件甲乙丙丁，若承受的最大应力也相同，而应力特性系数分别等于0.1+、0、5.0-、0.1-，其中，最可能先发生失效的是____。
A.甲B. 乙C. 丙D.丁选D第2章机械零件的强度第3节应力特性系数的判别来源：机械设计学习与考研辅导P74.某截面形状一定的零件，当其尺寸增大时，疲劳极限值将随之____。
A.增高B.降低C. 不变D.规律不定选B第2章机械零件的强度第3节疲劳极限的判别来源：机械设计学习与考研辅导P75.一对啮合的传动齿轮，单向回转，则齿面接触应力按____变化。
A.对称循环B.循环特性r=0.5C.脉动循环D. 循环特性r=－0.5选C第2章机械零件的强度第4节接触应力的判别来源：机械设计学习与考研辅导P76.塑性材料制成的零件，进行静强度计算时，其极限应力为____。
A.σ B. bσ C. 0σ D. 1-σs选A第2章机械零件的强度第2节极限应力的判别来源：机械设计学习与考研辅导P77.下列四种叙述中____是正确的。
A.变应力只能由变载荷产生B. 静载荷不能产生变应力C. 变应力是由静载荷产生D. 变应力是由变载荷产生，也可能由静载荷产生 选D第2章 机械零件的强度第1节应力及载荷的判别 来源：机械设计习题集P18.变应力特性可用max σ﹑min σ﹑m σ﹑a σ﹑r 等五个参数中的任意____来描述。
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D. 循环特性 r 0 .5
(16) 塑性材料制成的零件，进行静强度计算时，其极限应力为
A。
A. S
B. B
C. 0
D. 1
(17) 有限寿命疲劳极限符号
rN 循环基数
B. 循环次数
C. 寿命指数
D. 寿命系数
(18) 绘制 m a 坐标中的简化疲劳极限应力线图，绘制此图起码应具备的条件是
图 3-1
A. 不变号的不对称循环变应力
C. 脉动循环变应力
(6) 发动机连杆横截面上的应力变化规律如图
A. 0.24
B. - 4.17
B. 变号的不对称循环变应力
D. 对称循环变应力
3-2 所示，则该变应力的循环特性 r 为
C. - 0.24
D. 4.17
Ｃ。
图 3-2
(7) 由试验知，有效应力集中、绝对尺寸和表面状态只对
B。
A.
0
B.
1
C.
1
D.
0. 5
(14) 对于受循环变应力作用的零件，影响疲劳破坏的主要应力成分是
C。
A. 最大应力 max
B. 平均应力 m
C. 应力幅 a
D. 最小应力 min
(15) 一对啮合的传动齿轮，单向回转，则齿面接触应力按
C 变化。
A. 对称循环
B. 循环特性 r 0. 5
C. 脉动循环
(6) 许用应力：设计零件时，按相应强度准则、计算应力允许达到的最大值
[]
lim /[ S ]
ca 。
(7) 计算安全系数：零件 (材料 )的极限应力与计算应力的比值 S ca
lim / ca ，以衡量安全程度。
(8) 安全系数许用值：根据零件重要程度及计算方法精确度给出设计零件安全程度的许用范围
[ S] ，
(22) 两圆柱体接触，其直径 d 1 2d 2 ，弹性模量 E1 2 E 2 ，长度 b1 2b2 ，则其接触应力 1 和 2 的 关系是 A 。
A. 1
2
B. 1 2 2
C. 1 4 2
D. 1 8 2
(23) 四个结构和材料完全相同的零件甲、乙、丙、丁，若承受最大的应力也相同，而应力特性系数
r
A. 应力幅
B. 平均应力
Ａ 有影响。 C. 应力幅和平均应力
(8) 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
性质，通常按下列图 3-3 中的 Ｂ 计算。
T 的应力
图 3-3
2
(9) 对于轮齿弯曲强度已满足承载能力要求的下列传动，常见失效形式为：润滑良好的闭式齿轮传动
(3) 工作应力：用计算载荷按材料力学基本公式求得作用在零件剖面上的内力 等。
: p , c , F , , T
(4) 计算应力：根据零件危险断面的复杂应力状态，按适当的强度理论确定的，有相当破坏作用的应 力。
(5) 极限应力：根据材料性质及应力种类用试件试验得到的机械性能失效时应力极限值，常分为用光 滑试件进行试验得到的材料极限应力及用零件试验得到的零件的极限应力。
Ｃ 铸铁零件间的接触应力。
A. 小于
B. 等于
C. 大于
(4) 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
1
(5) 在图 3-1 所示某试件的 m
a ，极限应力简图中，如工作应力点
45 °，则该试件受的是
Ｃ。
M 所在的 ON 线与横轴间夹角
分别等于 +1.0、 0、－ 0.5、－ 1.0，最可能先发生失效的是
D。
A. 甲
B. 乙
C. 丙
D. 丁
(24) 在外载荷不变 的情况 下， 试判断 下列 零件上 各点 应力 的变化 特性 ( 用应 力循 环特性 系数
D.
1 20
0
(12) 某零件的 S 500 MPa ， 1 220 MPa ，工作应力 m 300 MPa ， a 100 MPa ，工作
点位于塑性安全区，则该零件的安全系数为
C。
A. 1.78
B. 5. 0
C. 1. 25
D. 1.67
(13) 当转轴所受的径向力大小方向不变时，其许用弯曲应力应选
A ；蜗杆材料为钢，蜗轮材料为
B 300 MPa 青铜的蜗杆传动 C 。
A. 疲劳点蚀
B. 磨粒磨损
C. 胶合
D. 轮齿折断
(10) 在普通键联接及销轴联接中，两者的接触长度均为
l ，键与轮毂键槽的接触高度为 k ，销轴直径
为 d 1 ，许用挤压应力为 [ P ] ，轴头直径为 d ，其许用传递转矩 T 分别为：键联接 T = B ( N m )，
(20) 两轴线互相平行的圆柱体接触，受径向压力，则两零件的接触应力
A。
A. 相等
B. 不相等
C. 与直径有关，直径大的接触应力大
(21) 1 代表变应力，其脚标 -1 代表 D 。
A. a / m = -l
B. m / a = -1
C. max / min = -1
D. min / max = -1
力求 S ca [ S ] 。
二 选择题
(1) 零件受对称循环应力时，对于塑性材料应取
Ｃ 作为材料的极限。
A. 材料的抗拉强度
B. 材料的屈服极限
C. 材料的疲劳极限
D. 屈服极限除以安全系数。
(2) 零件的截面形状一定时，当截面尺寸增大，其疲劳极限将随之
Ｃ。
A. 增高
B. 不变
C. 降低
(3) 在载荷几何形状相同的条件下，钢制零件间的接触应力
销轴联接 T = C ( N m )。
A. kld 10 3 p
1 C. d1 ld
10 3
p
4
1 B. kld
3
10
p
2
1 D. d 1ldl
10 3
p
2
以上式子中：长度单位为 mm ，应力单位为 MPa ，转矩单位为 N m 。
(11) 下列公式中 A 是正确的。
m
A. rN N C
B.
m
N
C
C. k N m N N 0
A. 各种循环特性值 r下的实验结果
B. 某一循环特性实验求得的疲劳极限应力
rN
C
。
C. 材料的屈服极限 S ，以及疲劳极限 0 和 1
D. 根据理论计算出一系列数据 (19) 形状相同、尺寸一样、工作条件也相同的零件，用
A 制造时则有较大的应力集中系数 k 。
A. 铸铁
B. 低强度钢
C. 高强度合金钢
一 名词解释
机械零件的强度
(1) 静应力：静应力 :大小和方向不随转移而产生变化或变化较缓慢的应力，其作用下零件可能产生静 断裂或过大的塑性变形，即应按静强度进行计算。
(2) 变应力：大小和方向均可能随时间转移产生变化者，它可以是由变载荷引起的，也可能因静载荷 产生 (如电动机重量给梁带来的弯曲应力 )变应力作用的零件主要发生疲劳失效。