机械零件的强度复习题参考答案
机械零件的强度
四、机械零件的强度一 选择题(1) 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(2) 在图3-1所示某试件的a m σσ-，极限应力简图中，如工作应力点M 所在的ON 线与横轴间夹角45=θ°，则该试件受的是 Ｃ 。
图3-1A. 不变号的不对称循环变应力B. 变号的不对称循环变应力C. 脉动循环变应力D. 对称循环变应力(3) 发动机连杆横截面上的应力变化规律如图3-2所示，则该变应力的循环特性r 为 Ｃ 。
A. 0.24B. - 4.17C. - 0.24D. 4.17图3-2(4) 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A ；蜗杆材料为钢，蜗轮材料为MPa 300B >σ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(5) 下列公式中 A 是正确的。
A. C N m rN =σB. C N =m σC. m 0N N N k =D. 0012σσσψσ-=- (6) 某零件的MPa 500S =σ，MPa 2201=-σ，工作应力MPa 300m =σ，MPa a 100=σ，工作点位于塑性安全区，则该零件的安全系数为 C 。
A. 1.78B. 5. 0C. 1. 25D. 1.67(7) 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 B 。
A. []0σB. []1-σC. []1+σD. []5.0-σ(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5.0=rC. 脉动循环D. 循环特性5.0-=r(8) 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 σB. B σC. 0σD. 1-σ(9) 绘制a m σσ-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 C 。
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)。
机械零件部分课后习题答案
机械设计习题第3章疲劳强度问答题1.问：试述零件的静应力与变应力是在何种载荷作用下产生的？答：静应力只能在静载荷作用下产生，变应力可能由变载荷产生，也可能由静载荷产生。
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。
答：对称循环变应力、脉动循环变应力、非对称循环变应力3、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？特征：（1）疲劳失效过程：裂纹萌生、裂纹扩展和突然发生脆性断裂三个阶段（2）断裂面：疲劳源、光滑的疲劳区、粗糙的断裂区（3）无明显塑性变形的脆性突然断裂（4）破坏时的应力（疲劳极限）远小于材料的屈服极限影响因素：不仅与材料性能有关，变应力的循环特性，应力循环次数，应力幅都对疲劳极限有很大影响。
4、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？5、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）D的表达式为何？如何作零件的简化极限应力图？应力集中、零件尺寸、表面状态6、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？只对应力幅有影响，对平均应力没有明显影响7、按Hertz公式，两球体和圆柱体接触时的接触强度与哪些因素有关？外载荷F、ρΣ、弹性模量E、泊松比u以及b8.问：零件的等寿命疲劳曲线与材料试件的等寿命疲劳曲线是否相同？答：两者不同，零件的等寿命疲劳曲线需考虑零件上应力集中对材料疲劳极限的影响。
9.问：疲劳损伤线性累积假说的含义是什么？答：该假说是：在每一次应力作用下，零件寿命就要受到一定损伤率，当损伤率累积达到100%时（即达到疲劳寿命极限）便发生疲劳破坏。
通过该假说可将非稳定变应力下零件的疲劳强度计算折算成等效的稳定变应力疲劳强度。
10.问：机械零件上的哪些位置易产生应力集中？举例说明。
如果零件一个截面有多种产生应力集中的结构，有效应力集中系数如何求取？答：零件几何尺寸突变（如：沟槽、孔、圆角、轴肩、键槽等）及配合零件边缘处易产生应力集中。
机械工程制图复习题及参考答案
复习题1、力学性能定义？包括那些？什么叫金属材料强度？力学性能定义：指材料在不同环境（温度、介质、湿度）下，承受各种外加载荷（拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等）时所表现出的力学特征。
力学性能包括：弹性指标、硬度指标、强度指标、塑性指标、韧性指标、疲劳性能、断裂韧度。
金属材料强度：指金属材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力。
主要指标可分为抗拉（最基本强度指标）、抗压、抗弯、抗扭和抗剪强度。
2、什么叫钢的热处理？过冷度？冷脆？热脆？钢的热处理：是指将钢在固态下加热、保温和冷却，以改变钢的组织结构，获得所需要性能的一种工艺。
（热处理就是将固态金属或合金采用适当的方式进行加热、保温和冷却以获得所需组织结构的工艺。
）（钢在固定下采用适当方式进行加热、保温、并以一定的冷却速度冷却到室温, 改变钢的组织从而改变其性能的一种工艺方法, 称为钢的热处理。
）过冷度：指在一定压力下冷凝水的温度低于相应压力下饱和温度的差值。
（熔融金属平衡状态下的相变温度与实际相变温度的差值。
）（纯金属的过冷度等于其熔点与实际结晶温度的差值，合金的过冷度等于其相图中液相线温度与实际结晶温度的差值。
）冷脆：材料在低温条件下的极小塑变脆断。
大多发生在体心立方和密排六方晶体结构。
有些金属，温度越低，变是越脆，同样一个工件不易变弯，而容易断裂，人们管这种现象叫冷脆。
“热脆：当钢在1100~1200度进行热加工时，分布于晶界的低熔点的共晶体熔化而导致开裂，这就是通常所说的S的“热脆”现象。
3、根据溶质原子在溶剂晶格中分布情况的不同，可将固溶体分哪几种？按溶质原子与溶剂原子的相对分布可分为：无序固溶体和有序固溶体。
固溶体分为三种：替代式固溶体、填隙式固溶体和缺位式固溶。
4、工程中常用的特殊性能钢有那些？工程中常用的特殊性能钢有：不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。
5、加热是钢进行热处理的第一步，其目的是？目的是：使钢获得奥氏体组织。
6、衡量金属材料塑性好坏的指标有那些？塑性指标：是体现钢材塑造形变的数据体系指标。
机械零件试题及答案
机械零件试题及答案一、选择题1. 将零件固定在机械上的连接零件是：A. 螺栓B. 螺母C. 垫圈D. 弹簧2. 以下哪个材料不常用于制造机械零件？A. 铝合金B. 钢材C. 塑料D. 陶瓷3. 对于高速运转的机械零件，通常要求具有以下特点之一：A. 轻质B. 坚固耐用C. 高绝缘性能D. 耐高温4. 下面哪个工艺可用于机械零件的表面处理？A. 镀锌B. 喷涂C. 涂油D. 气氮淬火5. 机械零件的尺寸公差是指：A. 具体的尺寸数值B. 尺寸的上下限差值C. 测量误差D. 材料的密度二、填空题1. 机械零件中用于传递动力和运动的零件叫作________。
2. 常见的紧固零件有螺栓、________和销钉。
3. 机械零件的公差通常使用符号“T”表示，其中“Tolerance”的意思是________。
4. 经过精密加工的机械零件表面光滑度通常以________来衡量。
5. 机械设计中常使用的三维形状描述方法是________模型。
三、简答题1. 解释机械零件的装配公差和运动公差的概念。
2. 举例说明机械零件表面处理的作用以及常用的表面处理方法。
3. 简述几种常见的轴承类型及其适用场景。
4. 机械零件的材料选择有哪些考虑因素？请列举至少三个。
5. 机械零件的设计中，如何避免并减少装配误差和运动误差？答案：一、选择题1. A2. D3. B4. B5. B二、填空题1. 滑动轴承2. 螺母3. 公差4. 表面粗糙度5. 三维三、简答题（参考答案）1. 装配公差是指由于机械零件的制造和装配误差造成的零件间距、位置等方面的差异。
运动公差是指机械零件配合时所需的间隙、间隔或相对位置的误差范围。
装配公差主要影响装配的可行性和质量，运动公差主要影响零件的移动性能和相对位置精度。
2. 表面处理可以改善机械零件的防腐性能、耐磨性和外观质量。
常用的表面处理方法包括镀锌、喷涂、涂油和气氮淬火等。
镀锌可以提高零件的耐腐蚀性能；喷涂可以提供防腐、防磨和外观美观的效果；涂油可以减少零件表面的摩擦和磨损；气氮淬火可以提高零件的硬度和耐磨性。
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。
机械工程材料考试复习题与答案
一、填空题（）1.机械零件在工作条件下可能受到力学负荷、热负荷和环境介质三种负荷的作用。
2.金属塑性的指标主要有延伸率和断面收缩率两种。
3。
金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗变形或断裂的能力。
4.刚度是指材料在外力作用下抵抗弹性变形的能力.5.强度是指材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力。
6.常用测定硬度的方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度测试法。
7。
材料按化学成分分为金属材料、高分子材料、陶瓷材料和复合材料四大类.8.金属材料的加工工艺性能包括铸造性、可锻性、可焊性、切削加工性和热处理工艺性.9.常见的晶体结构有体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格三种。
10.晶体缺陷按其几何特征可分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三种.11。
固溶体的晶体结构与溶剂晶体结构相同.12。
当合金溶液凝固后,由于组元间的相互作用不同，可形成固溶体和金属化合物两种形式.13.铁从高温液态向室温冷却时发生的变化：。
14.珠光体是铁素体相与渗碳体混合在一起形成的机械混合物。
15. 碳溶解在α-Fe中所形成的间隙固溶体称为铁素体.16. 在Fe—Fe3C相图中，共晶点的含碳量为4。
3% ，共析点的含碳量为0。
77％17。
低温莱氏体是珠光体和渗碳体组成的机械混合物.18。
金属结晶的过程包括晶核形成和晶粒长大两个过程.19。
晶核的形成包括自发形核和非自发形核两种形式.20.晶核的长大包括枝晶长大和平面长大两种形式。
21.金属铸锭的宏观组织是由三个晶区组成，由外向内分别是细等轴晶离区、柱状晶粒区和中心等轴晶粒区。
22。
铸锭的缺陷包括缩孔与缩松、气孔、非金属夹杂物和成分偏析。
23.焊缝的组织是金属组织。
24.焊接接头是由焊缝和热影响区构成。
25。
冷变形后金属在加热中，随温度的升高或加热时间的延长,其组织和性能一般经历回复、再结晶和晶粒长大三个阶段的变化.26..细化晶粒的方法包括增大过冷度、加入形核剂和机械方法。
二、名词解释）1.弹性变形：随载荷增加试样的变形增加，若除去外力,变形可以恢复原状的现象。
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第2章 机械零件的强度复习题参考答案
1．选择题
9-1 D ； 9-2 B ； 9-3 A ； 9-4 B ； 9-5 C ；
9-6 C ； 9-7 B ； 9-8 A ； 9-9 D ； 9-10 C ；
9-11 A ； 9-12 C ； 9-13 D ； 9-14 B ； 9-15 B ；
9-16 B ； 9-17 C ； 9-18 C ； 9-19 D ； 9-20 A ；
2．填空题
9-21应力集中 绝对尺寸 表面状态
9-22静载荷 变载荷 静应力 变应力
9-23 变 变 静 静
9-24 最大应力 最小应力 应力循环特性
9-25 对称循环 脉动循环 静 非对称循环
3．简答题
2-26．周期、应力副、平均应力均不改变的变应力称为稳定变应力，若其中之一变化称为非稳定变应力。
2-27．用一组材料相同的标准试件进行疲劳实验，当试件受无限次循环应力作用下而不发生疲劳破坏时的最大应力称作材料的疲劳极限，用r σ表示，r 为应力循环特征。
2-28．确定零件材料的破坏形式；确定零件、材料的极限应力；计算零件的安全系数。
2-29．分别计算两个单向稳定变应力的安全系数σS 和τS ，然后计算零件的计算安全系数ca S 。
其强度条件为：
22τστ
σS S S S S ca +=≥[ S ]
2-30．设法减小零件的应力集中，减小零件的绝对尺寸，对零件进行表面强化
4．分析计算题
2-31．解题要点：
(1) 材料的简化极限应力线图如题2-31解图所示
5021002002
min max =-=+=σσσm MPa 150********min max
=+=-=σσσa MPa 标出工作应力点M （100，150）如图所示。
材料的极限应力点为M 1点，零件的破坏形式为疲劳破坏。
(2) 计算安全系数
25.0400
4002502200
1=-⨯=-=-σσσψσ
S = ωσσσσψσβεσ+-a k 1=
8.050
25.01502250=⨯+⨯ 安全系数小于1，零件的疲劳强度不够。
2-32．解题要点：
求平均应力和应力幅
7521503002
min
max =-=+=σσσm MPa 22521503002
min max
=+=-=σσσa MPa 寿命系数： KN = 95
7
01010=m N N = 1.668 安全系数
S = ω
σσσσψσβ
εσ+-a N k K 1=96.1755.022591.04.1450668.1=⨯+⨯⨯。