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1、第三章第三章 机械零件的强度机械零件的强度 一、选择题一、选择题 31 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 C 。 A 增加 B 不变 C 降低 D 规律不定 32 在图中所示的极限应力图中，工作应力有 C1、C2所示的两点，若加载规律为 r=常数。在进 行安全系数校核时， 对应 C1点的极限应力点应取为 A ， 对应 C2点的极限应力点应取为 B 。 A B1 B B2 C D1 D D2 33 同上题，若加载规律为m=常数，则对应 C1点 的极限应力点应取为 C ，对应 C2点的极限应力点 应取为 D 。 A B1 B B2 C D1 D D2 题 32 图 34 在
2、图中所示的极限应力图中，工作应力点为 C，OC 线与横坐标轴的交角 =600，则该零件所受的应力为 D 。 A 对称循环变应力 B 脉动循环变应力 C max、min符号（正负）相同的不对称循环变应力 D max、min符号（正负）不同的不对称循环变应力 题 34 图 35 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+1、-1、0、0.5，则其中最易发生失效的零件是 B B 。 A 甲 B 乙 C 丙 D 丁 36 某钢制零件材料的对称循环弯曲疲劳极限-1=300MPa，若疲劳曲线指数 m=9，应力循环基 数 N0=107，当该零件工作的实际
3、应力循环次数N=105时，则按有限寿命计算，对应于N的疲劳极 限-1N为 C C MPa。 A 300 B 420 C 500.4 D 430.5 37 某结构尺寸相同的零件,当采用 C 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 38 某个 40Cr 钢制成的零件，已知B=750MPa，s=550MPa，-1=350MPa，=0.25，零件危 险截面处的最大工作应力量max=185MPa，最小工作应力min=-75MPa，疲劳强度的综合影响系数 K=1.44，则当循环特性 r=常数时，该零件的疲劳强度安全系数 S a为 B B
4、。 A 2.97 B 1.74 C 1.90 D 1.45 39 对于循环基数N0=107的金属材料,下列公式中, A 是正确的。 A rmN=C B Nm=C C 寿命系数mNNNk0/ D 寿命系数 kNN0，塑性材料，已进入无限寿命区，所以取113 N解：)1(1 qk，)1(1 qk 附图 3-1 82. 0 q 84. 0 q 2 . 140/48/ dD 075. 040/3/dr 82. 1035. 004. 01 . 062. 109. 209. 2 6724. 1 k 4675. 1035. 044. 01 . 033. 166. 166. 1 3927. 1 k 附图 3-
5、2 73. 0 , 附图 3-3 85. 0 附图 3-4 84. 0 零件不强化处理 1 q 所以：4814. 21)184. 01 73. 06724. 1( k 82889. 11)184. 01 85. 03927. 1( k 329 某轴只受稳定交变应力的作用，工作应力max=240MPa，min=-40MPa。材料的机械性能 -1=450MPa，s=800MPa，0=700Mpa，轴上危险截面处的 k=1.3，=0.78，=1，q=1。 绘制材料的简化极限应力图； 用作图法求极限应力r及安全系数（按 r=C 加载和无限寿命考虑） ； 取S=1.3，试用计算法验证作图法求S值，并校验
6、此轴是否安全。 s 330 一零件由 45 钢制成，材料的力学性能为：S=360MPa，-1=300MPa，=0.2。已知零件上两点的最大工作应力和最小工作应力分别为：M1点：max=190 Mpa、min=110 Mpa；M2点： max=170 Mpa、min=30 Mpa，应力变化规律为 r=常数，弯曲疲劳极限的综合影响系数K=2.0， 试分别用图解法和计算法确定该零件的计算安全系数。 解： （1）A 点（0，-1） ，B 点（0/2，0/2） ，S 点（s.0） （2）667. 11)11( qkk )270, 0(), 0(1 KA)210,350()2,2(00 KB工作点：a=(
7、240+40)/2=140 m=(240-40)/2=100 M(166,248) m=166+248=414 解：0012 MPa5000 25020 12520 k1501 kM1：1502110190 m 402110190 a M2：100230170 m 70230170 a 图解：892. 15 .316 .591 S877. 145. 26 .402 S解析法： M1: makS 1172. 21502 . 0402300 894. 1190360max1 sSM2: 875. 11002 . 07023002 S 725. 1240414maxrS（3）makS 13 . 17
8、188. 1 S 安全 2857. 02001 OSBBAAMM(100,140)m m m m CAOM2(100,70)M1(150,40)M1M2 D(250,125)331 转轴的局部结构如题 3-28 图所示。已知轴的-截面承受的弯矩 M=300N.m，扭矩 T=800N.m，弯曲应力为对称循环，扭转切应力为脉动循环。轴的材料为40Cr钢调质， -1=355MPa，-1=200MPa，=0.2，=0.1，设 K=2.2，K=1.8，试计算考虑弯曲和扭转共 同作用时的计算安全系数 Sca。 332 实心转轴的危险截面上受有载荷为：弯矩M=100N.m；转矩为周期变化，T=050N.m。
9、轴 的材料为碳钢，已知力学性能为：s=300MPa，-1=170MPa，s=180MPa，-1=100MPa。若截面 直径 d=25mm，有效应力集中系数 k=1.79，k=1.47，尺寸系数=0.84，=0.78，表面质量系数=0.9，强化系数q=1，材料常数=0.34，=0.21。试确定安全系数 S。计算时 可按无限寿命考虑，忽略横向剪应力的作用。 解：M: min3875.46401 . 0300000 MPaWMbb1 r 875.46 a 0 m T: max35 .62402 . 0800000 MPaWTTT0min 0 r MPama25.3125 .62 4424. 302
10、. 0875.462 . 23551 makS 3684. 325.311 . 025.318 . 12001makS4076. 222 ssssSca屈服安全系数：查书 P355 40Cr：s=540MPa 按第三强度理论：04892. 4 42 max2 max scaS 屈服安全系数：查 P355 碳钢：s=355MPa 第三强度理论：87. 4 42 max2 max scaS解：M：a bMPaWM min3max19.6532/251000000 m 1 r T： MPaWTT297.1616/25500003max 0min 0 r MPama148. 82/max 242. 21)11( qkK 996. 11)11( qkK 163. 1019.65242. 21701 makS 563. 5148. 821. 0148. 8996. 11001makS1383. 1 22 ssssSca
