机械设计题 例.docxVIP

第三章 机械零件强度

1、某优质碳素结构钢零件，其?=280MPa，?=560MPa，?

=250MPa，工作应

s B －1

力?max=155MPa，?min=30MPa，零件的有效应力集中系数K?=，尺寸系数??=，表面状态系数?=，等效系数??=。如取许用安全系数?S?=，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?

,，最小应力?max

min

，平均应

力? ，应力幅?

m

，循环特性r。

a

3、某零件受稳定交变弯曲应力作用，最大工作应力?max?180MPa，最小工作应力?min?150MPa，屈服极限?S?240MPa，对称循环疲劳极限??1?180MPa，脉动循环疲劳极限?0?240MPa，略去危险截面处应力集中系数等综合影响系数(K?)D的影响，试求：

等效系数??值

安全系数S值

4、已知材料?

?1

?260MPa ，?

0

?360MPa，

K

?? ?2.5，?

?

? a

?

?50MPa ，

? ?40MPa，r?常数，用图解法及计算法求安全系数S。

m

注：简化疲劳极限线图采用折线图法。

5、某钢制零件,其? ?560MPa，? ?280MPa，? ?250MPa，? ?385MPa。

B S ?1 0

工作变应力? ?155MPa，? ?30MPa，零件的有效应力集中系数

max min

K ?1.65，绝对尺寸系数? ?0.8，表面状态系数??0.95。要求许用安全系数

? ?

?S??1.5，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? ?550MPa，对称循

S

环疲劳极限? ?320MPa，脉动循环疲劳极限? ?540MPa，已知最大工作应

?1 0

力? ?185MPa，最小工作应力 ? ??75MPa，r=常数，综合影响系数

max min

(K?)D?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。

7、某零件的材料?B?1000MPa，?S?800MPa，??1?400MPa，???0.25，

试画出其简化极限应力图；当工作应力?max?300MPa，?min??100MPa，试在该图上标出此点K，并说明是否在安全区。

8、某零件受对称循环变应力，其材料在N ?107次时，? ?300MPa，疲劳曲

0 ?1

线方程的指数m?9。若零件的实际工作情况为：在? ?600MPa下工作N ?104

1 1

次，在? ?400MPa下工作N ?4?104，试问若又在? ?350MPa下工作，允

2 2 3

许工作多少次数？

9、某钢制零件已知材料的极限应力图，其 ? ?256MPa，? ?456MPa，

?1 0

? ?0.6? ，? ?800MPa，该零件的有效应力集中系数K ?1.41，尺寸系数

S B B ?

? ?0.91，表面状态系数 ??1，寿命系数k ?1.2

? N

r??0.268。

，工作应力的循环特性

试用作图法求当安全系数为情况下的最大工作应力?

该零件过载时的可能破坏形式；

值；

max

绘出工作应力??t图(图上标出?min，?max，?a，?m)。

10、有一材料? ?360MPa，? ?220MPa，在?mN?C式中m?9，N ?107，

S ?1 0

问当N??时，疲劳强度? ≥? ，此时会出现什么现象？是否可按此应力设计。

rN S

11、如已知材料的对称循环疲劳极限?=240MPa，脉动循环疲劳极限?＝420MPa，

?1 0

屈服极限?=570MPa，试画出按折线简化的极限应力图。如有一应力状态K(? ，

S Km

? )为已知，其应力变化规律为r＝? ? =常数=，?＝180MPa，试在极限应

Ka

力图上标出K点的极限应力点。

min

max m

12、图示为一塑性材料的简化极限应力图，1)请标出图中点A、B、S的坐标；2)

设用该材料制造机械零件，其综合影响系数(K)

?D

＝2，则考虑综合影响系数时点

A?、B?在图上何处，请标出。

13、已知极限应力图中某应力状态C(? ,? ),试在该