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机械设计概论复习题
一、判断题：
Y 1、当材料的循环次数超过其循环基数No时，材料进入无限寿命区。
N 2、材料的极限应力图可用于分析该材料在不同循环特征系数下的应力极限。
Y 3、材料的极限应力图可用于分析该材料所制零件在不同循环特征系数下应力极限。
N 4、为提高螺栓的疲劳强度，可以加大螺栓直径。
Y 5、阶梯轴轴肩处采用圆角过渡可提高轴类零件的疲劳强度。
N 6、材料允许的循环次数越多，其对应疲劳极限应力越大。
Y 7、当转动的零件上受静载荷作用时，其上也可能产生变应力。
Y 8、机械零件的计算分为设计计算和校核计算，两种计算的目的都是为了防止机械零件在正常使用期限内发生失效。
Y 9、影响零件疲劳强度的综合影响系数Kσ与零件尺寸、应力集中、表面状态等因素有关。
二、选择题
1、寿命系数 应用于 AC 。
A.稳定变应力疲劳强度计算 B.规律性不稳定变应力疲劳强度计算
C.静应力疲劳强度计算 D.静强度计算 E.其它
2、表示材料受 B 载荷作用的疲劳极限。
A.静 B.对称循环 C.脉冲循环 D.其它
3、表示 D 之间关系曲线叫疲劳曲线。
A、应力 和时间t B、应力幅 和平均应力
C、疲劳极限 和应循环次数N D、疲劳极限 和应力循环次数
4、表示 B 之间关系的曲线叫极限应力曲线
A、应力σ和时间t B、应力幅σa和平均应力
C、疲劳极限和应循环次数N D、疲劳极限和应力循环次数
5、为 变应力的循环特性 。
6、机器寿命长，其 B 也长。
A、磨合阶段 B、稳定磨损阶段 C、磨合+稳定磨损阶段
7、按弯扭合成强度条件计算轴的应力时，公式中折合系数α是考虑 D 。
A、材料抗弯与抗扭的性能不同； B、强度理论的要求；
C、轴的结构设计要求； D、弯曲应力和扭转切应力的循环特性不同
8、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，而应力的应力比r分别为+1、0、-0.5、-1，则其中最易发生失效的零件是 D 。
A、甲　 　B、乙　 　C、丙　 　D、丁
9、零件受对称循环应力时，对于塑性材料应取__C __作为材料的极限。
A、材料的强度极限 B、材料的屈服极限
C、材料的疲劳极限 D、屈服极限除以安全系数
10、影响零件疲劳强度的综合影响系数Kσ与____C____等因素有关。
A、零件的应力循环特性和载荷状态 B、零件的应力集中、工作温度、热处理
C、零件尺寸、几何形状变化、加工质量及强化因素 D、零件的材料、表面质量
11、对于受循环变应力作用的零件，影响疲劳破坏的主要因素是_C ___。
A、最大应力 　B、平均应力 　C、应力幅
三、问答题
1、机器主要组成部分，设计机器的程序？对机器有哪些主要要求？
答：主要组成部分：动力系统、传动系统、执行系统、控制系统、辅助系统；
设计机器的程序：1.规划设计2.方案设计3.技术设计4.施工设计5.试验与鉴定6.改进设计
主要要求：预定的功能要求、经济性要求、可靠性要求、安全性要求。
2、 机械零件的主要失效形式有哪些？机械零件就满足哪些基本要求？机械零件的设计方法？
答：主要失效形式：整体断裂、过大的变形、表面破坏、破坏正常工作条件引起的失效
基本要求：功能要求、结构工艺性要求、经济性要求、小质量要求、可靠性要求
设计方法：理论设计、经验设计、模拟试验设计
3、 机械零件设计中标准分类？
答：按使用范围划分：国家标准、行业标准、企业标准；
按使用的强制性划分：强制标准、推荐标准。
4、 单向穏定变应力r=c时零件的疲劳强度计算公式Sca= ，试分析该式分子σ-1的含义和分母的含义。
答:1.对称循环变应力疲劳强度极限；
2.危险点处的最大工作应力。
四、计算题
1、零件材料的机械性能为：σ-1=500MPa，σ0=800MPa，σs=850MPa，综合影响系数Kσ=2，零件工作的最大应力σmax=300MPa，最小应力σmin=-50MPa，加载方式为r=c（常数）。
求：（1）按比例绘制该零件的极限应力线图，并在图中标出该零件的工作应力点M和其相应的极限应力点M1；
（2）根据极限应力线图，判断该零件将可能发生何种破坏。

2、某钢制零件材料性能为σ-1=270MPa，σs=350MPa，σ0=450MPa，受单向稳定循环变应力，危险剖面的综合影响系数KσD=2.25，寿命系数KN=1。（1）若工作应力按σm=270Mpa常数的规律变化，问该零件首先发生疲劳破坏，还是塑性变形？
（2）若工作应力按应力比（循环特性）r=c常数规律变化，问r在什么范围内零件首先发生疲劳破坏？（图解法、解析法均可）

3、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σ-1=300MPa，σ0=360MPa，σs=400MPa，弯曲疲劳极限综合影响系数Kσ=1.2。试: 1）分别画出材料的和零件的极限应力线图(σm-σa图) 2）当应力按应力比 (常数)规律增长时，试从图中完成下述项目：
a) 找出该零件的极限平均应力、极限应力幅和极限应力的值
b) 计算该零件的安全系数Sca
c) 指出在上述应力增长规律下可能的失效形式（疲劳强度或静强度）

4. 某材料的对称循环弯曲疲劳极限σ-1=180MPa，取循环基数N0=5x106，m=9，试求循环次数N分别为7000、25000、620000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
5. 已知材料的力学性能为σs=260MPa，σ-1=170MPa，Φσ=0.2，试绘制此材料的简化的极限应力线图。

6. 圆轴轴肩处的尺寸为：D=72mm，d=62mm，r=3mm。如用题2中的材料，设其强度极限σB=420MPa，精车，弯曲，βq=1，试绘制此零件的简化极限应力线图，若题中危险截面上的平均应力σm=20MPa，应力幅σa=20MPa，试分别按①r=C②σm=C，求出该截面的计算安全系数Sca。