配套习题集 - 图文

3-24 若材料疲劳曲线方程的幂指数m=9，则以对称循环应力σ1=400MPa作用于零件N1=105次以所造成的疲劳损伤，相当于应力σ2=__________MPa作用于零件N2=104次所造成的疲劳损伤。

（1）517 （2）546 （3）583 （4）615

3-25 45钢经调制后的疲劳极限σ-1=300MPa，应力循环基数N0=5×106次，疲劳曲线方程的幂指数m=9，若用此材料做成的试件进行试验，以对称循环应力σ1=450MPa作用104次，σ2=400MPa作用2×104次。则工作安全系数为__________。

（1）1.14 （2）1.25 （3）1.47 （4）1.65 取σv=450

Nv = (450/450)^9*10^4 + (400/450)^9*2*10^4 = 1.7*10^4 Kn = (N0/Nv)^1/9 = (5*10^6/1.7*10^4)^1/9 = 1.88 S=Knσ-1/(KσDσa +ψσσm) = 1.88*300/450=1.25

3-26 45钢经调制后的疲劳极限σ1=300MPa，应力循环基数N0=5×106次，疲劳曲线方程的幂指数m=9，若用此材料做成的试件进行试验，以对称循环应力σ1=450MPa作用104次，σ2=400MPa作用2×104次后，再以σ3=350MPa作用于此试件，直到它破坏为止，试件还能承受的应力循环次数为__________次。

（1）6.25×105 （2）9.34×105 （3）1.09×106 （4）4.52×106

三、设计计算题

3-1 一内燃机中的活塞连杆，当气缸发火时，此连杆受压应力σmax=－150MPa，当气缸进气开始时，连杆承受拉应力σmin=50MPa，试求：（1）该连杆的平均应力σm、应力幅σa和应力比r；（2）绘出连杆的应力随时间而变化的简图。

3-2 一转动轴如图所示，轴上受有轴向力Fa=1800N，径向力Fr=5400N，支点间的距离L=320mm，轴是等截面的，直径d=45mm。试求该轴危险截面上的循环变应力的σmax、σmin、σm、σa和r。

题3-2图 题3-3图

3-3 某一转轴的局部结构如图所示，轴的材料为Q235普通碳钢，精车制成。若已知直径D=120mm，d=110mm，圆角半径r=5mm，材料的力学性能为：σb=450MPa，σs=220MPa，试求截面变化处的疲劳强度综合影响系数KσD和KτD。

3-4 一阶梯轴轴肩处的尺寸为D=60mm，d=50mm，r=4mm，如材料的力学性能为：σb=650MPa，σs=360MPa，σ-1=200MPa，σ0=320MPa。试绘制此零件的简化极限应力线图。

3-5 一转轴的危险截面上作用有周期性波动的载荷：弯矩M=100~200N·m，转矩T=0~100N·m。轴的材料为45钢，力学性能：σs=400MPa，σ-1=270MPa，σ0=480MPa，τs=216MPa，

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τ-1=156MPa，τ0=300MPa。若截面直径d=25mm，疲劳缺口系数Kσ=1.78，Kτ=1.45，尺寸系数εσ=0.9，ετ=0.93，表面状态系数βσ=0.91，βτ=0.95。试确定安全系数S。计算时可按无限寿命考虑，忽略剪力的作用。

3-6 一机械零件用45钢制造，材料的σb=650MPa，σs=360MPa，如果受到交变应力作用，应力比r=0.5，σmax=240MPa问其工作应力点是处于疲劳强度区还是屈服强度区。若r=0.2，r=－0.5应如何计算。

3-7 一钢制零件，工作应力为：σmax=250MPa，σmin=－50MPa。零件的疲劳强度综合影响系数KσD=1.35，材料的力学性能为σb=630MPa，σs=455MPa，σ-1=285MPa，σ0=510MPa。若许用安全系数对变应力取[Sσ]=1.3、对静应力取[Sσ]＇=1.5，并按无限寿命考虑，试分别用

解析法和图解法校核该零件的安全系数。

3-8 有一轴工作时频繁的正反转，用45钢制造，调制处理，其对称循环疲劳极限σ-1=300MPa，τ-1=155MPa，许用安全系数[S]=2，轴危险截面的直径d=40mm，疲劳强度综合影响系数KσD=2.5，KτD=1.5。当传递的转矩T=500N·m时，还允许承受多大弯矩M。

3-9 一滑轮轴在一个周期内的载荷和转速变化情况如图所示。若使用寿命预期为8年，每年工作240天，每天累计工作2h；轴材料的疲劳曲线方程的幂指数m=9，应力循环基数N0=107。试计算轴的寿命系数KN。

题3-9图

3－74 一零件在非稳定对称循环弯曲应力下工作，在σ1=600MPa时应力循环了N1＇＝1.5×105次，试用疲劳损伤累积假说估算，若该零件再受σ2=450MPa的作用直至破坏，问该零件还能继续工作多少次循环。已知σ-1=400MPa。

选择题答案：3-1 （1），3-2 （

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第四章 机械零件的摩擦、磨损、润滑及密封

一、简答题

4-1 滑动摩擦有哪几种状态，各有什么特点？ 4-2 实现液体摩擦有几种方法，各有何特点？

4-3 按巴威尔的观点，磨损有几种主要类型？试述各类磨损的过程、特点及减小磨损的对策。

4-4 为什么零件和机械在使用前应进行磨合？磨合时应遵循什么原则？ 4-5 常用润滑剂有几类？润滑剂应具有哪些作用？

4-6 润滑油粘度的意义是什么?何谓动力粘度、运动粘度、条件粘度？写出动力粘度和运动粘度的单位。

4-7 何谓润滑油的粘-温特性？何谓润滑油的粘-压特性？ 4-8 我国工业用润滑油的粘度等级是按什么确定的？ 4-9润滑油及润滑脂的主要性能指标各有哪些?

4-10何谓润滑油的润滑性（油性）？什么情况下宜提高润滑油的润滑性（油性）？ 4-11何谓润滑油的极压性？什么情况下宜提高润滑油的极压性？

4-12何谓边界膜？边界膜有哪几类，试述各类边界膜形成的机理。防止边界膜破裂的途径有哪些？

4-13常用润滑油的润滑方法和润滑装置有哪些? 4-14常用润滑脂的润滑方法和润滑装置有哪些? 4-15常用静密封的方法有哪些？

4-16常用的旋转轴接触式和非接触式密封方法有哪些，举例说明其应用场合。 二、选择题

4-1 现在把研究有关摩擦、磨损与润滑的科学与技术统称为__________。

（1）摩擦理论 （2）磨损理论 （3）润滑理论 （4）摩擦学 4-2 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____________。

（1）液体摩擦 （2）干摩擦 （3）混合摩擦 （4）边界摩擦 4-3 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__________。

（1）液体摩擦 （2）干摩擦 （3）混合摩擦 （4）边界摩擦

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4-4 两摩擦表面间的膜厚比λ＝0.4～3时，其摩擦状态为__________。

（1）液体摩擦 （2）干摩擦 （3）混合摩擦 （4）边界摩擦 4-5 两摩擦表面间的膜厚比λ＜0.4时，其摩擦状态为__________。

（1）液体摩擦 （2）干摩擦 （3）混合摩擦 （4）边界摩擦 4-6 两摩擦表面间的膜厚比λ＞3～5时，其摩擦状态为__________。

（1）液体摩擦 （2）干摩擦 （3）混合摩擦 （4）边界摩擦 4-7 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，下图中_____b_____是正确的。

题4－7图 题4－8图

4-8 如图所示，在滑动轴承摩擦特性曲线μ—ηn/p的A区内，摩擦状态属于__________。

（1）干摩擦 （2）混合摩擦 （3）边界摩擦 （4）液体摩擦 4-9 采用含有油性和极压添加剂的润滑剂，主要是为了减小_________。

（1）粘着磨损 （2）表面疲劳磨损 （3）磨粒磨损 （4）腐蚀磨损 4-10 通过大量试验，得出的摩擦副的磨损过程图（磨损量q与时间t的关系曲线），图中_________是正确的。

题4-10图

4-11 根据牛顿液体粘性定律，大多数润滑油油层间相对滑动时所产生的切应力τ与偏导数

?v之间的关系是__________。 ?y（1）??????v??v? （2）??????? ?y?y??22??v??v?（3）???? （4）????? ???y??y?

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