机械零件的强度《机械基础》安徽省（分类招生和对口招生）装备制造类 知识点讲解

安徽省装备制造大类对口高考机械基础复习讲义 绪论 0—2 机械零件的强度 【考试要求】 （1）识记零件失效的概念和机械零件常见的失效形式。 （2）识记载荷的概念和分类。 （3）识记应力的概念和分类。 （4）识记强度、疲劳强度、挤压强度和接触疲劳强度的概念。 （5）能够识别各种应力作用下,主要失效形式。 【知识网络】 【知识和技能要点】 一、零件失效 １.失效 零件丧失工作能力或达不到要求的性能时,称为失效。 ２.机械零件常见的失效形式 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。 ３.工作能力 零件不发生失效时的安全工作限度称为工作能力。 强度是反映机械零件承受载荷时不发生失效的重要指标。 二、载荷和应力 １.载荷 （1）定义 机械零件在使用和制造过程中受到的力的作用称为载荷或负载。 （2）分类 ① 静载荷：大小、方向不随时间变化或变化缓慢的载荷称为静载荷； ② 冲击载荷：在短时间内以较高的速度作用于零件上的载荷称为冲击载荷； ③ 交变载荷：大小、方向随时间周期性变化的载荷称为交变载荷。 ２.应力 （1）定义 零件在载荷作用下产生内力,单位截面上的内力称之为应力。 （2）单位 应力的单位是Pa。 （3）单位换算 １Pa＝１N/m２，工程上常用MPa。１MPa＝106Pa＝１N/mm2。 （4）分类 ① 静应力：大小或方向不随时间变化或变化缓慢的应力称为静应力； ② 变应力：大小或方向随时间变化的应力称为变应力。 （5）产生 静应力只能在静载荷作用下产生。 变应力可能由变载荷产生，也可能由静载荷产生。 三、机械零件的强度 （1）强度的主要表现形式 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，零件在静应力作用下,主要失效形式为断裂或塑性变形。 （2）疲劳强度 零件的工作应力是交变应力时，其强度主要表现形式为抵抗疲劳断裂的能力，即疲劳强度。 或者说，在交变应力作用下,主要失效形式为疲劳断裂。 疲劳断裂与应力的大小、循环特性、应力循环次数有关。 （3）挤压强度 两零件接触而无相对运动，承载时因相互挤压作用而产生挤压应力。此时零件强度表现为抵抗压溃或塑性变形，即挤压强度。 在挤压应力作用下,主要失效形式为抵抗压溃或塑性变形。 （4）接触疲劳强度 ①接触应力：机械中高副接触面积小，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。 ②接触疲劳强度：在接触应力作用下零件的强度称为接触疲劳强度。 在接触应力作用下,主要失效形式为疲劳点蚀。 【练习题】 一、单项选择题 1.机械零件失效的形式有( )。 A．断裂 B．塑性变形 C．表面失效 D．以上都是 2. 大小、方向随时间周期性变化的载荷称为( )。 A．静载荷 B．动载荷 C．冲击载荷 D．交变载荷 3.１Pa等于( )。 A．１N B．１N/m C．１N/m２ D．１N/m３ 4.大小或方向不随时间变化或变化缓慢的应力称为（ ）。 A.静应力 B.交变应力 C.变应力 D.以上都不是 5.两零件表面接触而无相对运动,承载时因相互挤压作用而产生( ) 应力。 A．静 B． 交变 C．接触 D．挤压 6.机械中的高副,由于接触面很小,表面的局部应力很大,这种应力称为( )。 A．挤压应力 B．接触应力 C．静应力 D．交变应力 7.接触应力一般都是( )。 A．静应力 B．变应力 C．挤压应力 D．静载荷 8.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 9. 零件在静应力作用下,主要失效形式为（ ）。 A. 断裂或塑性变形 B.疲劳点蚀 C. 疲劳断裂 D. 抵抗压溃或塑性变形 10.零件在交变应力作用下,主要失效形式为（ ）。 A. 断裂或塑性变形 B.疲劳点蚀 C. 疲劳断裂 D. 抵抗压溃或塑性变形 二、多项选择题 1.机械零件常见的失效形式有( )。 A．断裂 B．塑性变形 C．表面失效 D．弹性变形 2.下列承受冲击载荷的是( )。 A．发动机曲轴所受的载荷 B．汽车齿轮所受的载荷 C．锻锤杆所受的载荷 D．冲模所受的载荷 3.疲劳断裂与 ( )有关。 A．应力的大小 B．循环特性 C．应力循环次数 D．挤压应力 三、填空题 1.零件丧失工作能力或达不到要求的性能时,称为 。 2.零件不发生失效时的安全工作限度称为 。 3. 是反映机械零件承受载荷时不发生失效的重要指标。 4.机械零件在使用和制造过程中受到的力的作用称为 。 5.大小、方向不随时间变化或变化缓慢的载荷称为 ，在短时间内以较高的速度作用于零件上的载荷称为 ，大小、方向随时间周期性变化的载荷称为 。 6.零件在载荷作用下产生内力，单位截面上的内力称为 。 7.静应力只能在 作用下产生,变应力可能由 产生,也可能由 产生。 8.静应力作用下的零件，其主要失效形式是 或 。 9.零件在交变应力作用下,其主要失效形式是 。 10. 疲劳断裂与 、 、 有关。 11.两零件表面接触而无相对运动，承载时因相互接压作用而产生 应力。 12.挤压应力作用时,零件强度表现为抵抗 和 ,即挤压强度。 13.高副都是 接触或 接触，表层的局部应力很 。 14.在 作用下零件的强度称为接触疲劳强度。 15.在接触应力作用下,主要失效形式为 。 四、简述题 1.什么是机械零件失效? 机械零件常见的失效形式有哪些? 2.什么是静载荷、冲击载荷和交变载荷? 分别举例说明。 3.简述机械零件在不同工作应力作用下的失效形式。 【答案】 一、单项选择题 1. D 2. D 3. C 4．A 5. D 6. B 7. B 8.B 9. A 10. C 二、多项选择题 1. ABCD 2. CD 3. ABC 三、填空题 1. 失效 2. 工作能力 3. 强度 4. 载荷或负载 5. 静载荷 冲击载荷 交变载荷 6. 应力 7. 静载荷 变载荷 静载荷 8. 断裂 塑性变形 9. 疲劳断裂 10. 应力的大小 循环特性 应力循环次数 11. 挤压 12. 压溃 塑性变形 13. 点 线 大 14. 接触应力 15. 疲劳点蚀 四、简述题 1.答：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。 2.答：大小、方向不随时间变化或变化缓慢的载荷称为静载荷,如锅炉所受的压力； 在短时间内以较高的速度作用于零件上的载荷称为冲击载荷,如锻锤杆、冲模所受的载荷； 大小、方向随时间周期性变化的载荷称为交变载荷,如发动机曲轴或汽车车轮所受的载荷。 3.答：机械零件在静应力作用下,主要失效形式为断裂或塑性变形。 在交变应力作用下,主要失效形式为疲劳断裂。 在挤压应力作用下,主要失效形式为抵抗压溃或塑性变形。 在接触应力作用下,主要失效形式为疲劳点蚀。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $