第2卷 交变应力与疲劳强度 江苏省（单独招生）《机械基础》（苏教版·凤凰职教） 单元过关卷

江苏省（单独招生）机械类 《机械基础》（苏教版·凤凰职教） 交变应力与疲劳强度 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 受轴向载荷的紧螺栓连接，当螺栓总拉力 F0 和残余预紧力 F1 不变，减小螺栓刚度 Cb 或增大被连接件刚度 Cm 时，螺栓的疲劳强度（ ） A. 提高 B. 降低 C. 不变 D. 可能提高也可能降低 【答案】A 【解析】减小螺栓刚度 Cb 或增大被连接件刚度 Cm 会使螺栓的应力幅减小，从而提高螺栓的疲劳强度。 2. 测定疲劳强度时，工程上规定钢铁材料的应力循环次数取（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】钢铁材料通常存在较明显的疲劳极限。工程上测定钢铁材料疲劳强度或疲劳极限时，一般规定应力循环次数达到 次仍不发生疲劳破坏，即认为达到无限寿命条件下的疲劳强度。因此应选 B。 3. 对于脆性材料（如铸铁），其许用应力通常以_____为基础确定。（ ） A. 弹性极限 B. 屈服极限 C. 强度极限 D. 比例极限 【答案】C 【解析】脆性材料无明显屈服阶段，断裂是其失效标志，故以强度极限（断裂时的最大应力）作为极限应力，再除以安全系数得到许用应力。 4. 构件在循环载荷作用下，应力的大小或方向随时间作周期性变化，这种应力称为（ ） A. 静应力 B. 交变应力 C. 接触应力 D. 残余应力 【答案】B 【解析】交变应力是指应力随时间作周期性变化的应力形式，可表现为大小变化或方向变化。静应力基本保持不变，残余应力是在加工或装配后保留在零件内部的应力。 5. 零件在交变应力长期作用下，即使最大应力低于材料屈服极限，也可能发生的破坏称为（ ） A. 疲劳破坏 B. 塑性破坏 C. 蠕变破坏 D. 过载破坏 【答案】A 【解析】疲劳破坏是零件在交变应力反复作用下逐渐形成裂纹并扩展导致的破坏。它可能在低于屈服极限的应力水平下发生，是交变载荷工况中的常见失效形式。 6. 对称循环应力的最大应力与最小应力大小相等、符号相反，其应力比应为（ ） A. 应力比为一 B. 应力比为零 C. 应力比为正二 D. 应力比为负一 【答案】D 【解析】应力比为最小应力与最大应力之比。对称循环应力中最小应力与最大应力大小相等、符号相反，因此应力比为负一。 7. 在减速箱装配图中，轴Ⅰ和齿轮中键的标记为“键12×30GB/T 1096”，关于该键连接说法正确的是 ( ) A. 根据键的连接类型，该键属于楔键连接 B. 该键连接采用的是A型平键，键高为12 mm，键长为30 mm C. 在轴上零件的固定方式上，该键连接属于轴向固定方式 D. 该键在选用过程中，最先考虑的因素是该轴段的直径，其次是轴段的长度 【答案】D 8. 循环应力中最小应力为零、最大应力为正值时，该循环通常称为（ ） A. 对称循环应力 B. 脉动循环应力 C. 静载恒定应力 D. 随机冲击应力 【答案】B 【解析】脉动循环应力是在零与某一最大值之间周期变化的应力。对称循环应力需要拉、压应力大小相等且方向相反。 9. 关于材料疲劳极限的含义，下列说法正确的是（ ） A. 材料抵抗一次拉伸破坏的极限应力 B. 材料承受无限循环不破坏的应力限度 C. 材料开始发生明显塑变的应力限度 D. 材料瞬时承受冲击载荷的应力限度 【答案】B 【解析】疲劳极限表示材料在规定条件下经大量循环而不发生疲劳破坏的应力限度。它不同于抗拉强度、屈服极限和冲击载荷下的瞬时承载能力。 10. 如图为一种回转工作台的结构示意图，滑动轴承安装并固定在机座的孔中，轴在轴承内转动。工作台安装在轴的上端，通过圆柱销和内六角螺栓固定在轴上，槽轮安装在轴的下端，通过平键与轴连接，并用轴端挡圈、弹簧垫圈和六角螺栓锁紧。下列表述错误的是______ 。（ ） A. 回转工作台合理的装配流程:安装滑动轴承--安装轴--安装平键--安装槽轮--安装轴端挡圈--安装弹簧垫圈--安装六角螺栓--安装工作台--安装圆柱销--安装内六角螺栓 B. 平键是标准件，用于连接轴和轴上零件，实现轴向固定和传递转矩 C. 回转工作台使用槽轮机构具有转位方便，工作可靠等优点 D. 此处弹簧垫圈的作用是防止紧固件松动 【答案】B 11. 轴肩圆角过小、键槽根部尖锐等结构会产生应力集中，其对零件疲劳强度的主要影响是（ ） A. 增大局部峰值应力，降低疲劳强度 B. 减小局部峰值应力，提高疲劳强度 C. 改变材料弹性模量，提高疲劳强度 D. 消除表面残余应力，降低疲劳强度 【答案】A 【解析】应力集中会使局部实际应力明显高于名义应力，疲劳裂纹容易在这些部位萌生。减小尖角、增大圆角半径是降低应力集中的常用措施。 12. 下列措施中，能有效提高零件疲劳强度的是（ ） A. 采用尖角过渡并降低表面质量 B. 采用粗糙加工并增大表面划伤 C. 采用圆角过渡并进行表面强化 D. 采用突然变截面并取消强化处理 【答案】C 【解析】圆角过渡可减小应力集中，表面强化可提高零件表层抗疲劳能力。尖角、划伤和突然变截面都会促使疲劳裂纹产生。 13. 疲劳试验中常用的 S-N 曲线主要表示（ ） A. 应力水平与循环次数的关系曲线 B. 截面尺寸与加工精度的关系曲线 C. 材料密度与零件质量的关系曲线 D. 温度变化与热膨胀量的关系曲线 【答案】A 【解析】S-N 曲线用于描述应力水平与疲劳破坏前循环次数之间的关系。通过该曲线可分析材料在不同交变应力下的疲劳寿命。 14. 如图所示键联接是（ ） A. 楔键联接 B. 切向键联接 C. 平键联接 D. 半圆键联接 【答案】C 【解析】图中所示是典型的平键连接图 15. 机械零件发生疲劳断裂时，断口通常具有的典型特征是（ ） A. 断口常有疲劳源和扩展区 B. 断口全部呈均匀塑性流动 C. 断口只表现高温熔化痕迹 D. 断口没有裂纹扩展过程 【答案】A 【解析】疲劳断裂一般经历裂纹萌生、稳定扩展和最终断裂过程，断口上常可见疲劳源和裂纹扩展区。均匀塑性流动或高温熔化痕迹不是典型疲劳断口特征。 16. 某轴危险截面在一个载荷循环中的最大正应力为150 MPa，最小正应力为30 MPa。该截面的应力幅和平均应力分别为（ ） A. 应力幅为90 MPa，平均应力为60 MPa B. 应力幅为60 MPa，平均应力为90 MPa C. 应力幅为120 MPa，平均应力为60 MPa D. 应力幅为60 MPa，平均应力为120 MPa 【答案】B 【解析】应力幅为最大应力减最小应力后的一半，得到60 MPa；平均应力为最大应力加最小应力后的一半，得到90 MPa。计算时容易把两者的公式混淆。 17. 根据以下不同的键槽画法，下列说法中错误的是（ ） A. 图（a）为半圆键，在连接长度相等的条件下，键连接中承受载荷能力最低 B. 图（b）为C型平键，不适合于轴的中段使用 C. 图（c）为A型平键，在键槽中不会发生轴向移动，应用最广泛 D. 图（d）为A型平键，轴的应力集中较小，应用最广泛 【答案】D 18. 在交变应力作用下，机械零件疲劳裂纹最容易首先产生的部位是（ ） A. 表面缺口或应力集中处 B. 截面中性层附近区域 C. 内部均匀受压区域 D. 润滑充分的接触表面 【答案】A 【解析】疲劳裂纹通常从零件表面缺陷、尖角、沟槽等应力集中处开始萌生，因为这些部位的局部应力高于名义应力。截面中性层和均匀受压区域不易成为疲劳裂纹的起始部位。 19. 关于疲劳破坏的基本特点，下列说法正确的是（ ） A. 多次循环后突然断裂 B. 一次超载后立即变形 C. 温度升高后缓慢熔化 D. 长期静压后均匀压缩 【答案】A 【解析】疲劳破坏通常是在交变应力反复作用下逐渐形成裂纹，达到一定程度后发生突然断裂。它不一定需要应力超过材料的静强度极限。 20. 在交变应力中，循环特征通常表示为（ ） A. 最大应力与应力幅之比 B. 平均应力与最大应力之比 C. 最小应力与最大应力之比 D. 应力幅值与平均应力之比 【答案】C 【解析】循环特征用于表示交变应力循环中最小应力与最大应力的比值，是判断应力循环类型的重要参数。对称循环、脉动循环等均可用循环特征加以区分。 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 在一个交变应力循环中，应力的最大值称为______，应力的最小值称为______。 【答案】① 最大应力 ② 最小应力 【解析】交变应力在一个循环内具有上、下两个极值，其中上极值为最大应力，下极值为最小应力。这两个量是计算平均应力和应力幅的基础。 22. 交变应力的应力幅等于______与______之差的一半。 【答案】① 最大应力 ② 最小应力 【解析】应力幅反映应力在平均值两侧变化的幅度，其数值为最大应力与最小应力差值的一半。应力幅越大，零件越容易发生疲劳破坏。 23. 材料在无数次应力循环作用下不发生疲劳破坏时所能承受的最大应力，称为______。 【答案】疲劳极限 【解析】疲劳极限是衡量材料抵抗疲劳破坏能力的重要指标。材料的疲劳极限越高，在交变载荷下工作的可靠性通常越好。 24. 对称循环交变应力的最大应力与最小应力大小______、方向______。 【答案】① 相等 ② 相反 【解析】对称循环交变应力以零应力为中心上下对称变化，因此最大应力和最小应力大小相等、方向相反。这类循环的平均应力为零。 25. 图所示为键连接，图a为______，其工作面是______，生产中应用最广的是______型，端部应力较大的是______型，B型键的轴上键槽用______铣出；图b为______连接类型为______；图c为______其工作面是______。 【答案】① 普通型平键 ② 两侧面 ③ A型 ④ A型 ⑤ 盘铣刀 ⑥ 盘铣刀 ⑦ 松连接 ⑧ 半圆键 ⑨ 侧面 26. 零件上的轴肩、孔、键槽等结构容易引起______，从而降低零件的______强度。 【答案】① 应力集中 ② 疲劳 【解析】轴肩、孔和键槽等截面突变处会使局部应力明显增大，形成应力集中。应力集中会促进疲劳裂纹产生，因此会降低零件的疲劳强度。 27. 在其他条件相同时，零件表面越粗糙，疲劳强度越______；提高表面质量可以______疲劳强度。 【答案】① 低 ② 提高 【解析】粗糙表面的微小凹痕容易成为疲劳裂纹源，使零件疲劳强度下降。通过精加工、抛光或表面强化等方法提高表面质量，有利于提高疲劳强度。 28. 提高轴类零件疲劳强度时，常通过增大过渡圆角半径来减小______，通过表面强化处理来提高表层______能力。 【答案】① 应力集中 ② 抗疲劳 【解析】增大过渡圆角半径可以使截面变化更平缓，从而减小应力集中。表面强化处理能提高表层硬度和残余压应力水平，有利于增强抗疲劳能力。 29. 在交变应力循环中，最大应力与最小应力的平均值称为______；最大应力与最小应力差值的一半称为______；最小应力与最大应力的比值称为______。 【答案】平均应力；应力幅；循环特性系数 【解析】交变应力可用最大应力、最小应力、平均应力、应力幅和循环特性系数等参数描述。平均应力反映循环应力的中心位置，应力幅反映应力波动大小，循环特性系数反映应力循环的性质。 30. 在交变应力的一个循环中，最大应力与最小应力的代数平均值称为______。 【答案】平均应力 【解析】平均应力表示一个应力循环中应力变化的中心值，用最大应力和最小应力的代数平均来确定。它与应力幅共同用于描述交变应力的基本特征。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述机械零件发生疲劳破坏的主要特征。 【答案】（1）疲劳破坏通常发生在交变应力长期作用下，破坏前应力可能低于材料的静强度极限。 （2）疲劳破坏一般经历裂纹萌生、裂纹扩展和最终瞬断三个阶段。 （3）疲劳断裂往往具有突然性，破坏前塑性变形不明显，危险性较大。 （4）疲劳裂纹多从应力集中处、表面缺陷处或材料内部缺陷处开始。 【解析】疲劳破坏的本质是交变应力反复作用引起裂纹逐步扩展，最终导致零件突然断裂。答题时应抓住低应力、长期循环、裂纹扩展和突然断裂等关键特征。 32. 结合图片，说明楔键连接安装和拆卸的注意事项。 【答案】安装：按1:100斜度方向正确敲入，确保键的上下表面与轴、轮毂键槽紧密贴合；普通楔键注意键槽长度需大于2倍键长。 拆卸：普通楔键从非工作端敲出，拆卸时注意防护，避免楔键伤人。 33. 简述提高机械零件疲劳强度的常用措施，写出三点。 【答案】（1）减小结构突变，采用圆角过渡，降低应力集中程度。 （2）提高零件表面质量，避免刀痕、划伤、裂纹等表面缺陷。 （3）采用表面强化工艺，如喷丸、滚压或表面淬火，提高表层抗疲劳能力。 【解析】疲劳裂纹常从应力集中和表面缺陷处产生，因此提高疲劳强度应重点从结构设计、加工质量和表面强化三个方面入手。措施只要能降低应力集中或抑制裂纹萌生，均属于有效方法。 四、作图题（本大题共2小题，每题4分，共8分） 34. 作出交变应力随时间变化的正弦循环示意图。要求标出时间轴、应力轴、最大应力 、最小应力 、平均应力 和应力幅 。 【答案】图中应以横轴表示时间 ，纵轴表示应力 ；正弦曲线应在 与 之间周期变化；中间水平线标为 ；从 到 或到 的距离标为 。 【解析】交变应力图的关键是体现应力随时间周期变化，并正确表示最大值、最小值、平均值和应力幅之间的几何关系。 35. 作出对称循环交变应力的应力随时间变化示意，并标明最大应力、最小应力、平均应力和应力幅。 【答案】应画出以时间为横向、应力为纵向的周期性波形曲线；曲线在零应力线两侧对称变化；上峰值标为最大应力，下峰值标为最小应力；零应力线标为平均应力；从零应力线到上峰值或下峰值的距离标为应力幅。 【解析】对称循环交变应力的拉、压应力峰值大小相等、方向相反，因此平均应力为零。作图时关键是表现循环变化、上下对称以及四个应力参数的相互位置。 五、计算题（本大题共2小题，每题6分，共12分） 36. 选用如图所示的减速器输出轴与齿轮的平键连接。已知轴在轮毂处的直径d=70 mm，齿轮材料为铸钢，轴、键的材料为45钢，轮毂的长度B=100 mm，传递的转矩M=1200N·m，有轻微冲击，[δjy]=100 MPa，试选择平键连接。 【答案】（1）选择键连接类型 为保证齿轮传动啮合良好，要求轴毂对中性良好，故选择普通 A 型平键。选择键的尺寸：按轴的直径d=70mm，从教材表4-2中查得截面尺寸b×h=20×12；键长L=B-（5～10）=（95～90）mm，键长 L 取 90 mm。标记为：GB/T 1096 键 20x12x90。 确定键的尺寸公差，查教材表4-2，得：键宽 b=20，键高 h=12，键长L=90进行挤压强度校核 普通A型平键工作长度L=L-b=(90－20)mm=70mm 由此可见，挤压强度足够。 37. 某传动轴危险截面在一个工作循环中的最大正应力为 180 MPa，最小正应力为 -60 MPa。已知该材料在相同工作条件下的许用应力幅为 130 MPa。试求： （1）平均应力、应力幅和应力循环特性系数； （2）判断该截面疲劳强度是否满足要求。 【答案】（1）平均应力为 60 MPa，应力幅为 120 MPa，应力循环特性系数为 -0.33。 （2）该截面疲劳强度满足要求。 【解析】（1） MPa， MPa，。 （2）因 120 MPa 小于许用应力幅 130 MPa，故满足疲劳强度要求。 六、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 38. 如图所示为一低速轴的结构简图。图中存在错误和不合理之处。试回答下列问题： （1）根据外形不同分，该轴属于 ______ 轴。 （2）图示与件2配合处的轴段直径17mm，件2的尺寸系列代号为（0）2，则件2的基本代号为______。 （3）与件3配合处的轴颈长度为60mm，则件3的轮毂宽度应取 ______{mm}（填“62”或“60”或“58”）。 （4）为调整轴承的游隙，元件6与箱体间应安装______。 （5）件8通过 ______型普通平键连接，其工作面尺寸的公差带代号为 ______。 （6）两处采用键连接实现轴上零件的 ______。 （7）件7的楔角α=______，件8的轮槽角φ______（填“大于”或“小于”或“等于）件7的楔角α。 （8）为了使齿轮与左侧轴环端面紧密贴合、定位牢靠，应保证轴环高度h、轴环过渡圆角半径r和齿轮轮毂孔倒角尺寸C之间的关系满足不等式 ______。 【答案】（1）阶梯 （2）7203 （3）62 （4）调整垫片 （5）① C ② （6）周向固定 （7）① ② 小于 （8）h＞c＞r 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 $ 江苏省（单独招生）机械类 《机械基础》（苏教版·凤凰职教） 交变应力与疲劳强度 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 受轴向载荷的紧螺栓连接，当螺栓总拉力 F0 和残余预紧力 F1 不变，减小螺栓刚度 Cb 或增大被连接件刚度 Cm 时，螺栓的疲劳强度（ ） A. 提高 B. 降低 C. 不变 D. 可能提高也可能降低 2. 测定疲劳强度时，工程上规定钢铁材料的应力循环次数取（ ） A. B. C. D. 3. 对于脆性材料（如铸铁），其许用应力通常以_____为基础确定。（ ） A. 弹性极限 B. 屈服极限 C. 强度极限 D. 比例极限 4. 构件在循环载荷作用下，应力的大小或方向随时间作周期性变化，这种应力称为（ ） A. 静应力 B. 交变应力 C. 接触应力 D. 残余应力 5. 零件在交变应力长期作用下，即使最大应力低于材料屈服极限，也可能发生的破坏称为（ ） A. 疲劳破坏 B. 塑性破坏 C. 蠕变破坏 D. 过载破坏 6. 对称循环应力的最大应力与最小应力大小相等、符号相反，其应力比应为（ ） A. 应力比为一 B. 应力比为零 C. 应力比为正二 D. 应力比为负一 7. 在减速箱装配图中，轴Ⅰ和齿轮中键的标记为“键12×30GB/T 1096”，关于该键连接说法正确的是 ( ) A. 根据键的连接类型，该键属于楔键连接 B. 该键连接采用的是A型平键，键高为12 mm，键长为30 mm C. 在轴上零件的固定方式上，该键连接属于轴向固定方式 D. 该键在选用过程中，最先考虑的因素是该轴段的直径，其次是轴段的长度 8. 循环应力中最小应力为零、最大应力为正值时，该循环通常称为（ ） A. 对称循环应力 B. 脉动循环应力 C. 静载恒定应力 D. 随机冲击应力 9. 关于材料疲劳极限的含义，下列说法正确的是（ ） A. 材料抵抗一次拉伸破坏的极限应力 B. 材料承受无限循环不破坏的应力限度 C. 材料开始发生明显塑变的应力限度 D. 材料瞬时承受冲击载荷的应力限度 10. 如图为一种回转工作台的结构示意图，滑动轴承安装并固定在机座的孔中，轴在轴承内转动。工作台安装在轴的上端，通过圆柱销和内六角螺栓固定在轴上，槽轮安装在轴的下端，通过平键与轴连接，并用轴端挡圈、弹簧垫圈和六角螺栓锁紧。下列表述错误的是______ 。（ ） A. 回转工作台合理的装配流程:安装滑动轴承--安装轴--安装平键--安装槽轮--安装轴端挡圈--安装弹簧垫圈--安装六角螺栓--安装工作台--安装圆柱销--安装内六角螺栓 B. 平键是标准件，用于连接轴和轴上零件，实现轴向固定和传递转矩 C. 回转工作台使用槽轮机构具有转位方便，工作可靠等优点 D. 此处弹簧垫圈的作用是防止紧固件松动 11. 轴肩圆角过小、键槽根部尖锐等结构会产生应力集中，其对零件疲劳强度的主要影响是（ ） A. 增大局部峰值应力，降低疲劳强度 B. 减小局部峰值应力，提高疲劳强度 C. 改变材料弹性模量，提高疲劳强度 D. 消除表面残余应力，降低疲劳强度 12. 下列措施中，能有效提高零件疲劳强度的是（ ） A. 采用尖角过渡并降低表面质量 B. 采用粗糙加工并增大表面划伤 C. 采用圆角过渡并进行表面强化 D. 采用突然变截面并取消强化处理 13. 疲劳试验中常用的 S-N 曲线主要表示（ ） A. 应力水平与循环次数的关系曲线 B. 截面尺寸与加工精度的关系曲线 C. 材料密度与零件质量的关系曲线 D. 温度变化与热膨胀量的关系曲线 14. 如图所示键联接是（ ） A. 楔键联接 B. 切向键联接 C. 平键联接 D. 半圆键联接 15. 机械零件发生疲劳断裂时，断口通常具有的典型特征是（ ） A. 断口常有疲劳源和扩展区 B. 断口全部呈均匀塑性流动 C. 断口只表现高温熔化痕迹 D. 断口没有裂纹扩展过程 16. 某轴危险截面在一个载荷循环中的最大正应力为150 MPa，最小正应力为30 MPa。该截面的应力幅和平均应力分别为（ ） A. 应力幅为90 MPa，平均应力为60 MPa B. 应力幅为60 MPa，平均应力为90 MPa C. 应力幅为120 MPa，平均应力为60 MPa D. 应力幅为60 MPa，平均应力为120 MPa 17. 根据以下不同的键槽画法，下列说法中错误的是（ ） A. 图（a）为半圆键，在连接长度相等的条件下，键连接中承受载荷能力最低 B. 图（b）为C型平键，不适合于轴的中段使用 C. 图（c）为A型平键，在键槽中不会发生轴向移动，应用最广泛 D. 图（d）为A型平键，轴的应力集中较小，应用最广泛 18. 在交变应力作用下，机械零件疲劳裂纹最容易首先产生的部位是（ ） A. 表面缺口或应力集中处 B. 截面中性层附近区域 C. 内部均匀受压区域 D. 润滑充分的接触表面 19. 关于疲劳破坏的基本特点，下列说法正确的是（ ） A. 多次循环后突然断裂 B. 一次超载后立即变形 C. 温度升高后缓慢熔化 D. 长期静压后均匀压缩 20. 在交变应力中，循环特征通常表示为（ ） A. 最大应力与应力幅之比 B. 平均应力与最大应力之比 C. 最小应力与最大应力之比 D. 应力幅值与平均应力之比 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 在一个交变应力循环中，应力的最大值称为______，应力的最小值称为______。 22. 交变应力的应力幅等于______与______之差的一半。 23. 材料在无数次应力循环作用下不发生疲劳破坏时所能承受的最大应力，称为______。 24. 对称循环交变应力的最大应力与最小应力大小______、方向______。 25. 图所示为键连接，图a为______，其工作面是______，生产中应用最广的是______型，端部应力较大的是______型，B型键的轴上键槽用______铣出；图b为______连接类型为______；图c为______其工作面是______。 26. 零件上的轴肩、孔、键槽等结构容易引起______，从而降低零件的______强度。 27. 在其他条件相同时，零件表面越粗糙，疲劳强度越______；提高表面质量可以______疲劳强度。 28. 提高轴类零件疲劳强度时，常通过增大过渡圆角半径来减小______，通过表面强化处理来提高表层______能力。 29. 在交变应力循环中，最大应力与最小应力的平均值称为______；最大应力与最小应力差值的一半称为______；最小应力与最大应力的比值称为______。 30. 在交变应力的一个循环中，最大应力与最小应力的代数平均值称为______。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述机械零件发生疲劳破坏的主要特征。 32. 结合图片，说明楔键连接安装和拆卸的注意事项。 33. 简述提高机械零件疲劳强度的常用措施，写出三点。 四、作图题（本大题共2小题，每题4分，共8分） 34. 作出交变应力随时间变化的正弦循环示意图。要求标出时间轴、应力轴、最大应力 、最小应力 、平均应力 和应力幅 。 35. 作出对称循环交变应力的应力随时间变化示意，并标明最大应力、最小应力、平均应力和应力幅。 五、计算题（本大题共2小题，每题6分，共12分） 36. 选用如图所示的减速器输出轴与齿轮的平键连接。已知轴在轮毂处的直径d=70 mm，齿轮材料为铸钢，轴、键的材料为45钢，轮毂的长度B=100 mm，传递的转矩M=1200N·m，有轻微冲击，[δjy]=100 MPa，试选择平键连接。 37. 某传动轴危险截面在一个工作循环中的最大正应力为 180 MPa，最小正应力为 -60 MPa。已知该材料在相同工作条件下的许用应力幅为 130 MPa。试求： （1）平均应力、应力幅和应力循环特性系数； （2）判断该截面疲劳强度是否满足要求。 六、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 38. 如图所示为一低速轴的结构简图。图中存在错误和不合理之处。试回答下列问题： （1）根据外形不同分，该轴属于 ______ 轴。 （2）图示与件2配合处的轴段直径17mm，件2的尺寸系列代号为（0）2，则件2的基本代号为______。 （3）与件3配合处的轴颈长度为60mm，则件3的轮毂宽度应取 ______{mm}（填“62”或“60”或“58”）。 （4）为调整轴承的游隙，元件6与箱体间应安装______。 （5）件8通过 ______型普通平键连接，其工作面尺寸的公差带代号为 ______。 （6）两处采用键连接实现轴上零件的 ______。 （7）件7的楔角α=______，件8的轮槽角φ______（填“大于”或“小于”或“等于）件7的楔角α。 （8）为了使齿轮与左侧轴环端面紧密贴合、定位牢靠，应保证轴环高度h、轴环过渡圆角半径r和齿轮轮毂孔倒角尺寸C之间的关系满足不等式 ______。 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 $