0-2 机械零件的强度（同步练习）-《机械基础》同步精品课堂（高教版）

0-2 机械零件的强度 一.填空题 1.零件在载荷作用下产生内力，单位截面上的内力称为_________。 【答案】 应力 【解析】 零件在载荷作用下产生内力，单位截面上的内力称为应力。应力的单位是帕斯卡（Pa),1Pa=1N/m2。它反映了零件内部各部分之间相互作用力的强弱程度，是衡量零件承载能力和分析其强度、刚度等性能的重要指标。 2. 机械零件在使用和制造过程中受到的力的作用称为_________。 【答案】 载荷 【解析】 机械零件在使用和制造过程中受到的力的作用称为载荷。载荷可分为静载荷和动载荷。静载荷是指大小和方向不随时间变化或变化缓慢的载荷；动载荷则是指大小、方向随时间有显著变化的载荷，包括冲击载荷、交变载荷等。 3. _________是反映机械零件承受载荷时不发生失效的重要指标。 【答案】 强度 【解析】 强度：指零件抵抗破坏的能力，是衡量机械零件在载荷作用下不发生断裂或塑性变形的指标。例如，在设计起重机的吊臂时，需确保其材料强度足够，能承受起额定起重量及可能的过载而不断裂。 4. 静应力作用下的零件，其主要失效形式是_________或_________。 【答案】 断裂 塑性变形 【解析】 零件的工作应力是静应力时，强度的主要表现形式为断裂或塑性变形。或者说，在静应力作用下，零件强度不能满足工作要求时的主要失效形式是断裂或塑性变形。断裂是一种严重的失效形式，它不但使零件失效，有时还会造成严重的人身及设备事故。为了保证零件正常工作，必须满足零件的强度条件。 5.零件不发生失效时的安全工作限度称为_________。 【答案】 工作能力（许用载荷） 【解析】 许用载荷是根据零件的材料性能、结构特点、工作条件以及设计规范等因素综合确定的，它是保证零件在规定的使用期限内能够安全可靠工作的载荷限制值。 二.判断题 1. （ ）疲劳点蚀属于失效形式中的表面失效。 【答案】 √ 【解析】 疲劳点蚀是在零件表面接触应力作用下，经过多次循环后，表面出现小块金属剥落，形成麻点和凹坑的现象。它主要发生在零件的表面，会破坏零件表面的完整性和光洁度，影响零件的正常工作，降低设备的性能和可靠性，是一种典型的表面失效形式。 2.（ ）为保证零件正常工作，必须使零件在受载后的工作应力不超过零件材料的许用应力。 【答案】 √ 【解析】 许用应力是零件材料在一定条件下允许承受的最大应力值，它是根据材料的性能、零件的工作条件以及设计规范等因素综合确定的。如果零件受载后的工作应力超过了材料的许用应力，零件就可能会发生过量变形、断裂、疲劳等失效形式，从而无法正常工作，甚至可能引发安全事故。因此，为保证零件正常工作，必须使零件在受载后的工作应力不超过零件材料的许用应力。 3. （ ）发动机的曲轴或汽车齿轮所受的载荷为静载荷。 【答案】 ✘ 【解析】 发动机的曲轴或汽车齿轮所受的载荷并非静载荷，而是交变载荷。 发动机曲轴在工作时，要承受活塞传来的气体压力、往复惯性力和旋转离心力等，这些力的大小和方向随发动机的工况不断变化。汽车齿轮在传动过程中，轮齿所受的力也是周期性变化的，包括传递扭矩时的切向力、齿面接触应力等，其大小和方向会因车辆的行驶状态、换挡等因素而改变。因此，曲轴和汽车齿轮承受的是交变载荷，这会使它们面临疲劳失效的风险。 4.（ ）接触应力作用下零件的强度称为挤压强度。 【答案】✘ 【解析】这种说法不准确。接触应力作用下零件的强度一般称为接触疲劳强度，而非挤压强度。 机械中的高副，如齿轮副、蜗杆副、凸轮副、滚动轴承中的滚动体与套圈等，由于接触面积很小，一般为点接触或线接触所以表层的局部应力很大，这种应力称为接触应力。接触应力一般都是变应力。在接触应力作用下零件的强度称为接触疲劳强度。当接触应力超过材料的接触疲劳强度时，零件表层金属便从本体剥落，形成小坑，这种现象称为疲劳点蚀。疲劳点蚀损坏了零件的工作表面，使零件失效。 5.（ ）过度磨损属于失效形式中的表面失效。 【答案】 √ 【解析】 为了保证机器正常运行，零件应有良好的工作能力。零件丧失工作能力或达不到要求的性能 称为失效。机械零件常见的失效形式有断裂、过量变形(弹性或塑性）、表面失效（过度磨损、打滑等）等。 三.单选题 1. 机械零件在静载荷作用下，出现的失效形式是 （ ） A. 断裂或塑性变形 B. 疲劳断裂 C. 疲劳点蚀 D. 压溃或塑性变形。 【答案】 A 【解析】 在静载荷作用下，当机械零件所受应力超过材料的强度极限时，会发生断裂；若超过材料的屈服极限，则会产生塑性变形。 选项B“疲劳断裂”是零件在交变载荷作用下，经过一定循环次数后发生的断裂，与静载荷无关。选项C“疲劳点蚀”主要发生在零件表面受循环接触应力作用的情况下，也是交变载荷引起的。选项D“压溃”一般是在局部承压时因压力过大导致，虽与静载荷有关，但表述不如A全面，塑性变形包含了压溃可能导致的局部塑性变形情况。所以本题选A。 2. 用来反应材料在交变载荷作用下，抵抗破坏能力的机械概念是 （ ）。 A. 韧性 B. 疲劳强度 C. 强度 D. 硬度 【答案】 B 【解析】 用来反映材料在交变载荷作用下抵抗破坏能力的机械性能是疲劳强度。 在交变载荷作用下，材料会发生疲劳现象，即使所受应力低于材料的屈服强度，经过一定次数的循环后，材料也可能会出现裂纹或断裂。疲劳强度就是衡量材料在这种情况下抵抗破坏能力的指标。通过疲劳试验，可以测定材料在不同交变应力水平下的疲劳寿命，从而确定材料的疲劳强度。 3. 应力的大小或方向不随时间变化或变化缓慢的称为（ ）。 A. 静应力 B.交变应力 C.变应力 D.以上都不是 【答案】 A 【解析】 静应力是指应力的大小或方向不随时间变化或变化缓慢的应力。而交变应力是指随时间作周期性变化的应力，变应力是指应力的大小、方向或两者都随时间变化的应力。所以本题应选A。 4. 当接触应力超过材料的接触疲劳强度时，零件表层金属剥落形成小坑的现象称为（ ）。 A. 磨损 B.疲劳点蚀 C.胶合 D.断裂 【答案】 B 【解析】 当接触应力超过材料的接触疲劳强度时，零件表层金属在交变接触应力作用下，会逐渐形成微裂纹，随着裂纹扩展，金属剥落形成小坑，这种现象就是疲劳点蚀。磨损是指零件表面物质不断损失的现象；胶合是指在高温、高压下，两接触表面的金属发生粘着，导致表面损坏；断裂则是零件出现裂纹并完全断开的现象。所以本题选B。 5. 下列构件间不属于高副的是（ ）。 A. 工作台与导轨 B. 啮合的齿轮 C. 凸轮与从动件 D. 滚动轴承中的滚动体与保持架 【答案】 A 【解析】 高副是指两构件通过点或线接触组成的运动副。啮合的齿轮、凸轮与从动件、滚动轴承中的滚动体与保持架都是通过点或线接触的，属于高副。而工作台与导轨是面接触，属于低副。所以本题选a。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 0-2 机械零件的强度 一.填空题 1.零件在载荷作用下产生内力，单位截面上的内力称为_________。 2. 机械零件在使用和制造过程中受到的力的作用称为_________。 3. _________是反映机械零件承受载荷时不发生失效的重要指标。 4. 静应力作用下的零件，其主要失效形式是_________或_________。 5.零件不发生失效时的安全工作限度称为_________。 二.判断题 1. （ ）疲劳点蚀属于失效形式中的表面失效。 2. （ ）为保证零件正常工作，必须使零件在受载后的工作应力不超过零件材料的许用应力。 3. （ ）发动机的曲轴或汽车齿轮所受的载荷为静载荷。 4. （ ）接触应力作用下零件的强度称为挤压强度。 5. （ ）过度磨损属于失效形式中的表面失效。 三.单选题 1. 机械零件在静载荷作用下，出现的失效形式是 （ ） A. 断裂或塑性变形 B. 疲劳断裂 C. 疲劳点蚀 D. 压溃或塑性变形。 2. 用来反应材料在交变载荷作用下，抵抗破坏能力的机械概念是 （ ）。 A. 韧性 B. 疲劳强度 C. 强度 D. 硬度 3. 应力的大小或方向不随时间变化或变化缓慢的称为（ ）。 A.静应力 B.交变应力 C.变应力 D.以上都不是 4. 当接触应力超过材料的接触疲劳强度时，零件表层金属剥落形成小坑的现象称为（ ）。 A.磨损 B.疲劳点蚀 C.胶合 D.断裂 5. 下列构件间不属于高副的是（ ）。 A. 工作台与导轨 B. 啮合的齿轮 C. 凸轮与从动件 D. 滚动轴承中的滚动体与保持架 学科网（北京）股份有限公司 $$