机械强度1

1一旋转轴直径d =80mm ，受径向力F =2kN ，跨距L =2m 。F 力作用在

，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）。

3某零件的工作应力变化如图所示，求最大应力σ,，最小应力σ，平均

℃，最高温度为160℃范围内变化时，热伸长受到约束的管的热应力σc 是否超过σS 值？

5某灰铸铁的σB MPa =260，该材料的疲劳极限与静强度的近似关系式为：σσ-=1045.B ，试画该材料的简化极限应力图。

6某零件受稳定交变弯曲应力作用，最大工作应力σmax =180MPa ，最小工作应力σm i n =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

7已知材料σ-=1260MPa ，σ0=360MPa ，K σ

σεβ=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

8某钢制零件,其σB 560MPa =，σS 280MPa =，σ-=1250MPa ，σ0=385MPa 。工作变应力σmax =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。 提示：解此题时，可略去画疲劳极限应力图，因此在不能判断何种失效方式情况下，要求分别验算疲劳强度安全系数及静强度安全系数是否满足要求。

9用压板夹持加工零件,要求夹持力F =12000N ，压板材料的许用弯曲应力为[]σb MPa =50。

1）.分析螺栓装在什么位置压板强度最弱?

2）.按最不利条件定压板厚度h 。

S-1σσ

图法判别：

1）.当r=0时，可能发生何种失效？

2）.当r=+0.6时，可能发生何种失效？

11已知气缸工作压力在0~0.5 MPa之间变化，气缸内直径D2＝800 mm，缸

盖螺栓为M16，螺栓数目z=28个，螺栓相对刚度系数

c

c c

1

12

08

+

=.，联接的剩余

预紧力''=

F F

15.（F为螺栓工作载荷），螺纹小径d1=13.835 mm，螺栓的许用极限应力图已知。

=0268

.。

S

14一个由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()K σD =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。

15图示为直动滚子从动件盘形凸轮。已知从动件与凸轮在A 处接触，从动件作用力F ＝10 kN ，A 点处压力角α=︒28，曲率半径R =60mm ，滚子半径r T mm =10，宽度b T mm =16，凸轮宽度B ＝15 mm ，两者材料均为合金钢，E E 122110==⨯.5MPa ，许用接触应力[]σH MPa =2000，试校核凸轮在接触点A 处的接触疲劳强度（摩擦忽略不计）。

注：σρ

H n =⋅0418.F E b

16某零件的材料σB MPa =1000，σS MPa =800，σ-=1400MPa ，

ψσ=025.，试画出其简化极限应力图；当工作应力σ=300MPa ，σ=-100MPa ，试在

假说，估计再受σ2450=MPa 时，到疲劳破坏前还可能继续工作多少循环次数。

注：材料的应力循环基数为107；疲劳曲线方程的指数m =9。

18直径为d 的实心圆截面的轴和另一空心圆截面轴（内径'd ，外径D ，内外径之比为α='d D /)，两轴的材料长度L 和所受扭矩T 均相同。

1）试导出在两轴重量相等条件下，空心轴与实心轴的极惯性矩比值I I 空实P

P =+-1122

αα 2）试求在此两轴的重量相等情况下，且α=08.时的扭矩刚度比值。

19某零件受对称循环变应力，其材料在N 0710=次时，σ-=1300MPa ，疲劳曲线方程的指数m =9。若零件的实际工作情况为：在σ1600=MPa 下工作N 1410=次，在σ2400=MPa 下工作N 24410=⨯，试问若又在σ3350=MPa 下工作，允许工作多少次数？

20某零件钢材的σ-=1240MPa ，σS MPa =450，ψσ=02.，危险断面的综合影响系数().k σD =20。试求：

1）画出该零件的许用极限应力图（要求按比例画出）；

2）画出应力循环特性r =06.的射线；

3）若安全系数S σ=2，求出循环特性r =06.时该零件允许的最大工作应力σmax 。 。）

力学性能为σB MPa =400，σS =2207.MPa ，σ-=1193MPa ，σ0344=MPa 。

1）.绘制极限应力图。

2）.若采用两个18a 号槽钢，每个槽钢的抗弯截面系数W x =1414

3.cm ，在极限应力图上标出工作应力点C ，极限应力点'C 。

3）.若[S ]=2.0，试分析支配设计的是静态失效还是疲劳失效的可能性。