机械设计课堂复习题111.doc

第二章 机械设计总论 2.1变应力不一定只由变载荷产生（对） 2.2增大零件过渡曲线的圆角半径可以减少应力集中（对） 2.3 应力只要随时间发生变化，均称为变应力。（对） 2.4在变应力作用下，零件的主要失效形式将是疲劳断裂；而在静应力作用下，其失效形式将是塑性变形或断裂。（对） 2.5只有静载荷产生静强度破坏，只有变载荷才产生疲劳破坏。（错） 2.6 当零件可能出现疲劳断裂是，应按（强度）准则计算。 2.7 零件的工作安全系数为零件的（疲劳极限）应力比（许用）应力。 2.8 零件的表面破坏主要是（腐蚀）、（磨损）和（接触疲劳）。 2.9 在静强度条件下，塑性材料的极限应力是（屈服）极限，脆性材料的极限应力是（强度）极限。 第三章 机械零件的强度 3.1影响零件疲劳强度的综合影响系数Kσ与（零件的有效应力集中系数，尺寸系数，表面质量系数，强化系数）因素有关。 3.2当一零件受脉动循环变应力时，则其平均应力是最大应力的（二分之一） 3.3弯曲疲劳极限的综合影响系数Kσ的含义是什么？它对零件的疲劳强度和静强度各有何影响？（答：对称循环时，是试件与零件的对称循环弯曲疲劳极限的比值。不对称循环时，是试件与零件的极限应力幅的比值。对零件疲劳强度的尺寸、几何形状变化、表面加工质量及强化因素有影响，对零件的静强度无影响） 3.4一零件最大横截面积为20mm*60mm，最小横截面积为20mm*50mm，受横向载荷F作用，F的变化范围为105~2*105N。材料的σs=500MPa，σ-1=400MPa，危险截面上有效应力集中系数kσ=1.4，尺寸系数εσ=0.7，表面质量系数βσ=1，强化系数βq=1，材料常数φσ=0.25。（1）画出零件的极限应力线图；（2）计算当r=C以及σm=C时零件的安全系数Sca。 3.5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.20钢 C.20CrMnTi D.15钢 3.6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（减小） 3.7交变应力中，应力循环特性是指（σmin/σmax）的比值 3.8大多数通用机械零件及专用零件的失效都是由高周疲劳引起的（对） 3.9绘制材料的极限应力线图（σa-σm图）时，必须知道的数据是（）、（）和（）。（提示，本题答案不唯一，尝试写出各种可能的组合，例如δ-1、φδ和δs） 绘制零件的极限应力线图（σa-σm图）时，必须知道的数据是（σ-1，σ0，σs，Kσ） 3.10 45钢经调质后的性能为σ-1=300MPa，m=9，N0=107，以此材料作试件进行试验，先以对称循环变应力σ1=500MPa作用n1=104次，再以σ2=400MPa作用于试件，求还能循环多少次会使试件破坏。 3.11 一钢制零件受弯曲变应力作用，最大工作应力σmax=230MPa。最小工作应力σmin=170MPa，材料的力学性能σs=400MPa， σ-1=300MPa，σ0=360MPa，弯曲疲劳极限综合影响系数Kσ=1.2。（1）分别画出材料和零件的极限应力线图（σa-σm图）；（2）当应力按压力比r=C规律增长时，从零件的极限应力线图中①找出该零件的极限平均应力、极限应力幅和极限应力的值；②计算该零件的安全系数Sca；③指出在上述应力增长规律下可能的失效形式。 3.12 典型的应力变化规律有哪三种？并各指出一代表性零件。 3.13 机械零件受载时，在（结构和尺寸突变处⑴改善螺纹牙强度不均采用悬置螺母，内斜螺母，钢丝螺套⑵减小螺栓应力幅：减小螺栓刚度（增加螺栓长度）增大被联接件刚度（用刚度大的垫片）⑶减小附加弯曲应力：加工出沉头座，采用斜垫圈，球面垫圈。⑷采用合理制造工艺 可拆连接如键、销、螺纹连接等；不可拆连接如焊接、粘接、铆接等。 带传动中，由于皮带的弹性引起的带与带轮之间的相对滑动，叫做弹性滑动。 弹性滑动是皮带的固有性质，不可避免。 弹性滑动的负面影响，包括造成传动比不准确、传动效率较低、使带温升高、加速带的磨损等。带传动中，存在弹性打滑，当工作载荷进一步加大时，弹性滑动的发生区域（即弹性弧）将扩大到整个接触弧，此时就会发生打滑。 在带传动中，应该尽量避免打滑的出现。 打滑现象的负面影响：导致皮带加剧磨损、使从动轮转速降低甚至工作失效。 打滑现象的好处在于：过载保护，即当高速端出现异常（比如异常增速），可以使低速端停止工作，保护相应的传动件及设备。 πd1n/60×1000Vb，P=FeV/1000而Fea=Feb故PaPb 3)a传动装置的带寿命长。因为两种传动装置传递的圆周力相同，但VaVb单位时间内b装置带的应力循环次数多，容易疲劳破坏。 8.8一V带传动传递功率P=5KW，小带轮直径d1=100mm