发布时间 : 星期一 文章机械设计考研练习题-机械零件的强度更新完毕开始阅读c500e9dd7f1922791688e825
最大应力 ?maxM106106????19.89MPa 3?W0.098?80d332最小应力
?min???max??19.89MPa
?m?0
所以 平均应力
应力幅
?a?19.89MPa
应力特性系数 r??min?max??1 此题的变应力图见答图6。
答图6
(12) 根据已知参数求未知参数，并画出应力变化图。
1) 已知?max?400MPa，?min?150MPa，求?m,?a和r,画出应力变化图。 解:?m?275；?a?200；r??0.375 (应力图略) 2) 已知?max?500MPa，?a?300MPa，求?min , 解:?min??100；?m?200；r= -0.2 (应力图略)
3) 已知 r= 0.125，?m??225MPa，求?max，?min和?a,画出应力变化图。 解:?max??400；?min??50；?a??175 (应力图略)
(13) 某材料的对称循环持久弯曲极限??1?108MPa，取循环基数N0?5?105,m=9，试求循环持久次数N分别为7000，25 000，620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
解：??1(7000)
?m和r,画出应力变化图。
5?1051/9?108()?173.5MPa
700013
??1(25000)5?1051/9?108()?150.7MPa
25000??1(620000)?108MPa
(14) 某轴受弯曲稳定变应力作用:
?max?250MPa，?min??50MPa，已知材料的机械性能
为:??1?450MPa，?0?700MPa，?S?800MPa，危险载面的K??1.4，???0.78，???0.78。试求:
1) 绘制材料的简化极限应力图，在图中标出工作应力点，并判别其可能破坏的形式； 2) 试按S?1.5校核此轴的无限寿命疲劳强度； 3) 若疲劳强度不够，应采取什么措施予以提高；
4) 若轴的转速为n?20r/min，工作时间th?1000h，试按有限寿命校核其疲劳强度。 解：1）绘材料简化应力图，由题给??1、?0、?S。按比例作简化极限应力图如答图7所示。
答图7
?min求出?m?100MPa，按所给?max、并绘工作点N；由已知K??1.4、?a?100MPa，???0.78、
?K??11????0.9求得综合影响系数K?????1?????1.9，并以此定出??1/K??236.8MPa，?????1?0/(2K?)?184.2MPa做出A、C点得ACD极限线，取ON并延长交AC于N?，可以判别其可能失效形式
为疲劳破坏。
2）计算机安全系数 Sca???1/(Ka?a????m)
450/1.9?150?0.2857?100?1.43?S?1.5 (不安全)
3）提高疲劳强度的措施：①采用表面强化处理；②用磨或抛光提高表面加工质量；③加大过渡圆角半径，以减少应力集中，降低K?值。
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4）按有限寿命计算时：
① 求工作循环次数N?60ntn?60?20?1000?12?105r ② 计算寿命系数KN?9N05?106??1.172 N12?105③ 有限寿命时的疲劳极限??1N?KN??1?1.172?450?527.4MPa
④ 计算安全系数 Sca???1N/(1.9?150?0.2857?100)?1.682?1.5?S(此时疲劳强度足够)。 (15) 在如图3-13所示零件极限应力图上。工作点C和D为斜齿轮轴上两种应力工作点。试在下图中标出对应的极限应力点，并说明分别会出现什么形式的破坏。
图3-13
解：如答图8所示，C点对应的极限应力点C?，D点对应的极限应力点为D?。C点会出现屈服失效（塑性变形），D点会出现疲劳失效。
答图8
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