机械强度.doc

1一旋转轴直径，受径向力，跨距。F力作用在二支点中间，试计算a点的最大最小弯曲应力、、应力幅、平均应力和循环特性系数r，并画出其变应力图。

2某优质碳素结构钢零件，其ss=280MPa，sB=560MPa，s－1=250MPa，工作应力smax=155MPa，smin=30MPa，零件的有效应力集中系数Ks=1.65，尺寸系数es=0.81，表面状态系数b=0.95，等效系数ys=0.30。如取许用安全系数[S]=1.5，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，最小应力，平均应力，应力幅，循环特性r。

4热交换器中有一两端固定的钢管，线膨胀系数℃-1，弹性模量，钢的屈服极限，计算当在最低温度为20℃，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是否超过值？
5某灰铸铁的，该材料的疲劳极限与静强度的近似关系式为：，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，最小工作应力，屈服极限，对称循环疲劳极限，脉动循环疲劳极限，略去危险截面处应力集中系数等综合影响系数的影响，试求：
（1）等效系数值
（2）安全系数S值
7已知材料，，，，，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，，，。工作变应力，，零件的有效应力集中系数，绝对尺寸系数，表面状态系数。要求许用安全系数，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，压板材料的许用弯曲应力为。
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。

10某零件材料，，，，用作图法判别：
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，联接的剩余预紧力（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。
1）.试在给出的许用极限应力图上标出工作应力点C；
2）.在该图上标出相应C点的极限应力点；
3）.按应力幅强度条件,由作图法求出安全系数。

12某钢制零件，已知其许用极限应力图，且工作应力的循环特性。1）试求当安全系数为1.5情况下的最大工作应力大小；2)过载时可能失效形式。

13一批滚动轴承，抽查40个，当循环次数为106次时，发现7个已发生点蚀失效，试问N=106时的可靠度Rt为多少？失效概率P(即Ft)为多少？
14一个由40Cr制成的零件，其力学性能如下：屈服极限，对称循环疲劳极限，脉动循环疲劳极限，已知最大工作应力，最小工作应力，r=常数，综合影响系数，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，曲率半径，滚子半径，宽度，凸轮宽度B＝15 mm，两者材料均为合金钢，，许用接触应力，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：

16某零件的材料，，，，试画出其简化极限应力图；当工作应力，，试在该图上标出此点K，并说明是否在安全区。

17钢制零件在非稳定对称循环弯曲应力下工作，材料的疲劳强度极限，在时工作循环次数，试用疲劳损伤累积假说，估计再受时，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。
18直径为d的实心圆截面的轴和另一空心圆截面轴（内径，外径D，内外径之比为)，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
2）试求在此两轴的重量相等情况下，且时的扭矩刚度比值。
19某零件受对称循环变应力，其材料在次时，，疲劳曲线方程的指数。若零件的实际工作情况为：在下工作次，在下工作，试问若又在下工作，允许工作多少次数？
20某零件钢材的，，，危险断面的综合影响系数。试求：
1）画出该零件的许用极限应力图（要求按比例画出）；
2）画出应力循环特性的射线；
3）若安全系数2，求出循环特性时该零件允许的最大工作应力。
21试比较下面两种应力情况，哪一种对材料（碳钢）的破坏作用大？（碳钢的疲劳极限，循环基数，疲劳曲线指数。）

22某机器重，支承在两个槽钢上（见题图）。若机器的转动部分没有很好的平衡，则振动的垂直力估计可能为机器重量的20％~40％，材料的力学性能为，，，。
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，在极限应力图上标出工作应力点C，极限应力点。
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。

23某钢制零件已知材料的极限应力图，其，，，，该零件的有效应力集中系数，尺寸系数，表面状态系数，寿命系数，工作应力的循环特性。
1）.试用作图法求当安全系数为1.5情况下的最大工作应力值；
2）.该零件过载时的可能破坏形式；
3）.绘出工作应力图(图上标出，，，)。

24图示偏心夹具夹持加工零件，要求夹紧力，用压板2压紧，压板用铸铁制造，压板许用应力：弯曲，挤压，杆1用Q275钢制造，许用应力拉伸，挤压，剪切，试确定杆1的尺寸d，D，及压板厚度。

25有一材料，，在式中，，问当时，疲劳强度，此时会出现什么现象？是否可按此应力设计。
26某轴作单向回转，只受扭矩作用，该轴材料为中碳钢，，，等效系数，某危险截面处直径，该处的过盈配合的综合影响系数，圆角造成的，，，轴转速，要求轴设计的安全系数。
1）.试求该轴能传递的最大功率
2）.在极限应力图上表示出传递最大功率时工作应力点及极限应力点。
27已知某钢材的力学性能为，，。
1）.试绘制简化极限应力图；
2）.由该材料制成的零件承受非对称循环应力作用，其循环特性，工作应力，有效应力集中系数，绝对尺寸系数，表面状态系数，按简单加载情况在图中标出工作应力点及其极限应力点；
3）.判断该零件的强度是否满足要求
28某自动生产线中，工件重，以速度，水平冲击在一缓冲弹簧上（见图），已知弹簧的平均直径，弹簧丝直径，有效圈数n=5，材料的许用切应力，切变模量，试校核该弹簧在冲击作用下的强度。
注：圆柱螺旋压缩弹簧的有关计算公式：
a)变形量
b)最大切应力：
c)曲度系数：，式中——旋绕比

29图示某震击造型机，要求经冲击后，防止活塞咬死，需要满足缸壁上端挤压强度条件，即，已知:缸外半径，内半径，缸长，活塞工作台及载荷重，活塞跳动高度，缸体材料为铸钢ZG270–500，，许用挤压应力。
1)校核缸上部：时，即无凸缘情况下的挤压强度(提示：冲击动载系数：，y——静变形量)
2)如不满足挤压强度，求缸上部凸缘满足半径时的
3)为改善耐冲击性能，提出一种提高冲击强度的措施。

30某零件材料，，，该零件计算剖面上的应力幅，综合影响系数，试问当常数和常数时，两种工况下安全系数各多少(只计算应力幅安全系数)?
31某回转圆盘，角速度，转动惯量，受静转矩作用，转轴材料为45钢，直径，该轴扭转变形段长度，切变模量，试求：
1.该工况下作用于该轴的动载系数
提示：，其中j——扭转角，
2.在动载作用下轴的计算转矩扭转变形