机械设计习题 图2-2 第三章 机械零件的疲劳强度设计 一、选择题

1、45钢的持久疲劳极限??1＝270MPa，设疲劳曲线方程的幂指数m=9，应力循环基数N0=5×106次，当实际应力循环次数N=104次时，有限寿命疲劳极限为____________MPa。

A. 539 B. 135 C. 175 D. 417

2、有一根阶梯轴，用45钢制造，截面变化处过渡圆角的疲劳缺口系数k?=1.58，表面状态系数

??=0.82，尺寸系数??＝0.68，则其疲劳强度综合影响系数?K??D=____________。

A. 0.35 B. 0.88 C. 1.14 D. 2.83

3、零件的截面形状一定，如绝对尺寸（横截面尺寸）增大，疲劳强度将随之____________。

A.增高 B.不变 C.降低

4、零件的形状、尺寸、结果相同时，磨削加工的零件与精车加工相比，其疲劳强度____________。

A.较高 B.较低 C.相同

5、零件表面经淬火、渗氮、喷丸、滚子碾压等处理后，其疲劳强度____________。

A.增高 B.降低 C.不变 D.增高或降低视处理方法而定 6、影响零件疲劳强度的综合影响系数?K??D或?K??D与____________等因素有关。

A.零件的应力集中、加工方法、过载

B.零件的应力循环特性、应力集中、加载状态 C.零件的表面状态、绝对尺寸、应力集中 D.零件的材料、热处理方法、绝对尺寸。

7、绘制设计零件的σm－σa极限应力简图时，所必须的已知数据是___________。

A.σ－1，σ0，σs，Kσ B.σ－1，σ0，σs，?K??D 8、在图示（3-1）设计零件的σm－σa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θ＝45o，则该零件受的是___________。

A.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 图3-1

3

C.σ－1，σs, ψσ， Kσ D.σ－1，σ0，ψσ， ?K??D

机械设计习题

9、在图3-1所示零件的极限应力简图中，如工作应力点M所在的ON线与横轴之间的夹角θ＝90o时，则该零件受的是___________。

A.脉动循环变应力 B.对称循环变应力

C.变号的不对称循环变应力 D.不变号的不对称循环变应力

10、已知一零件的最大工作应力?max=180MPa，最小工作应力?min=－80MPa。则在图示的极限应力简图中（图3-2），该应力点M与原点的连线OM与横轴间的夹角θ为___________。

A. 68o57＇44＇＇ B. 21o2＇15＇＇ C. 66o2＇15＇＇ D. 74o28＇33＇＇

11、图3-3示零件的极限应力简图上，M为零件的工作应力点，若加载于零件的过程中保持最小应力σmin为常数。则该零件的极限应力点应为__________。

A. M1 B. M2 C. M3 D. M4

图3-2 图3-3

12、已知45钢调制后的力学性能为：?B=620MPa，?S=350MPa，??1=280MPa，?0=450MPa。则

??为__________。

A. 1.6 B. 2.2 C. 0.24 D. 0.26 二、填空题

1、影响机械零件疲劳强度的因素有：__________、__________、__________。 2、材料的无限寿命是指_______下的寿命，其有限寿命是指在_______下的寿命。 3、机械零件的应力集中系数仅对_______有影响，对_______没有影响。

4、一般说，机械零件的表面质量越_______，应力集中越严重；表面硬度越_______，疲劳强度越低。 三、简答题

1、机械零件疲劳强度的计算方法有哪两种？其计算准则各是什么？ 2、机械零件在变应力条件下工作发生疲劳断裂而失效的过程怎样？ 3、什么是应力循环基数？一般碳钢和高硬度合金钢的循环基数是多少？

4、按疲劳曲线(σ－N)设计零件时，适用的条件是什么？当循环次数N＜104时，(σ－N)曲线是否适用？为什么？在这种情况下应如何处理？

5、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？ 6、机械零件受载时在什么地方产生应力集中？应力集中与材料的强度有什么关系？

7、怎样区分变应力是稳定的还是非稳定的？怎样进行在稳定变应力下的零件强度计算？怎样进行在规律性非稳定变应力下的零件强度计算？

8、在极限应力简图上，对各种加载情况（即r=常数、σm＝常数、σmin＝常数）如何判断零件是首先产生疲劳破坏还是首先产生塑性变形破坏？

9、??和??的几何意义和物理意义是什么？材料的强度愈高，??和??的值愈大还是愈小？

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机械设计习题

10、何谓疲劳损伤累积假说？线性疲劳损伤累积计算的数学表达式为何？

四、分析计算题

1、一钢制轴类零件的危险剖面承受?max?200 MPa，?min?100 MPa，综合影响系数?K??D=2，材料的?S＝400 MPa，?－1＝250 MPa，?0＝400 MPa。试：

1）画出材料的简化极限应力线图，并判定r=const时零件的破坏形式。 2）试用图解法和安全系数法计算r=const时该零件的安全系数。

2、一钢制零件，危险剖面承受的工作应力?max= 300MPa，?min= -150MPa，有效应力集中系数

k?=1.4，?S= 520 MPa，?－1= 绝对尺寸系数??= 0.91，表面状态系数??= 1。材料的?B= 800 MPa，

450 MPa，??= 0.5，材料常数m = 9，循环基数N0 = 107，求该零件在有限寿命N =105时的计算安全系数。

3、某零件材料在N0＝5?10次时，?－1＝300MPa，m＝9。若零件在?1＝500MPa下工作n1＝10464次，在?2＝400MPa下工作n2＝4?10次。试问：若又在?3＝350MPa下工作，允许工作多少次？

第四章 摩擦、磨损及润滑概述

一、选择题

1、现在把研究有关摩擦、磨损与润滑的科学与技术统称为__________。

A.摩擦理论 B.磨损理论 C.润滑理论 D.摩擦学

2、两相对滑动的接触表面，依靠吸附的油膜进行润滑的摩擦状态称为____________。 A.流体摩擦 B.干摩擦 C.混合摩擦 D.边界摩擦

3、两摩擦表面被一层液体隔开，摩擦性质取决于液体内部分子间粘性阻力的摩擦状态称为__________。

A.流体摩擦 B.干摩擦 C.混合摩擦 D.边界摩擦

4、通过滑动轴承试验，可得到摩擦系数μ与轴承特性数ηn/p相互关系的摩擦特性曲线，下图4-1中__________是正确的。

图4-1 图4-2

5、如图4-2所示，在滑动轴承摩擦特性曲线μ—ηn/p的A区内，摩擦状态属于__________。 A.干摩擦 B.混合摩擦 C.边界摩擦 D.流体摩擦 6、采用含有油性和极压添加剂的润滑剂，主要是为了减小_________。

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机械设计习题

A.粘着磨损 B.表面疲劳磨损 C.磨粒磨损 D.腐蚀磨损

7、为了减轻摩擦副的表面疲劳磨损，下列措施中_________不是正确的措施。 A.合理选择表面粗糙度 B.合理选择润滑油粘度

C.合理选择表面硬度 D.合理控制相对滑动速度 8、润滑油的_________又称为绝对粘度。

A.运动粘度 B.动力粘度 C.恩格尔粘度 D.赛氏通用秒 9、动力粘度η的CGS制（绝对单位制）单位为_________。

A.泊（P） B.厘斯（cSt） C.恩氏度（oE） D.帕·秒（Pa·s） 10、动力粘度η的国际单位制（SI）单位为_________。

A.泊（P） B.厘斯（cSt） C.恩氏度（oE） D.帕·秒（Pa·s） 11、运动粘度ν是动力粘度η与同温度下润滑油_________的比值。 A.密度ρ B.质量m C.相对密度d D.速度v 12、运动粘度ν的国际单位制（SI）单位为_________。

A.m2/s B.厘斯（cSt） C.厘泊（cP） D.帕·秒（Pa·s） 13、当压力加大时，润滑油的粘度_________。

A.随之加大 B.保持不变 C.随之减小 D.增大还是减小或不变，视润滑油性质而定 14、当温度升高时，润滑油的粘度_________。

A.随之升高 B.随之降低 C.保持不变 D.升高或降低视润滑油性质而定 二、分析与思考题

1、何谓摩擦、磨损和润滑？它们之间的相互关联如何？

2、按摩擦面间的润滑状况，滑动摩擦可分哪几种？

3、根据磨损机理的不同，磨损通常分为哪几种类型?它们各有什么主要特点? 4、机械零件的磨损过程分为哪三个阶段？怎样跑合可以延长零件的寿命？ 5、实现液体润滑的方法有哪几种？它们的工作原理有何不同？各自特点如何？ 6、获得流体动压润滑的必要条件是什么？ 7、润滑剂的作用是什么？常用润滑剂有哪几种？

8、流体动压润滑及弹性流体动压润滑，二者之间的最根本差别是什么？

9、润滑油的主要性能指标有哪些？润滑脂的主要性能指标有哪些？在润滑油和润滑脂中加入添加剂的作用是什么?

10、试述润滑油粘度的物理意义。粘度的表示方法有哪几种？各种粘度的单位及换算关系是什么？哪一种适用于流体动压计算中？

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