江苏省（职教高考）机电类 《机械基础》项目三任务十 45分钟专题训练卷

江苏省（职教高考）机电类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共245份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机电类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机电类高考的学生。 与本专辑配套的还有江苏省职教高考考试《机械制图》《金属加工基础》《电工电子技术与技能》《工厂电气控制设备》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 江苏省（职教高考）机电类 《机械基础》 项目三：直杆的基本变形 任务十：交变应力与疲劳强度 时间：45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. 下列哪项措施不能提高材料的疲劳强度（ ） A. 增加应力集中 B. 喷丸处理 C. 表面淬火 D. 降低表面粗糙度 【答案】A 【解析】增加应力集中会使局部应力增大，易产生疲劳裂纹，降低材料的疲劳强度。 2. 金属材料在交变应力长期作用下，发生破坏的现象称为（ ） A. 弹性失效 B. 塑性失效 C. 疲劳失效 D. 冲击失效 【答案】C 【解析】金属材料在交变应力长期作用下，即使应力低于屈服强度，也可能发生疲劳失效。 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. 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. 1 B. 109 C. 1 D. 1 【答案】D 【解析】工程上通常规定钢铁材料的应力循环次数为1次。 5. 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。 6. 做疲劳强度试验时，试样承受的载荷为（ ） A. 静载荷 B. 冲击载荷 C. 交变载荷 D. 以上都不正确 【答案】C 【解析】疲劳强度试验模拟零件交变受力状态，试样承受交变载荷。 7. 下列哪种因素会提高材料的疲劳强度（ ） A. 表面粗糙度增加 B. 应力集中 C. 材料内部缺陷 D. 表面淬火 【答案】D 【解析】表面淬火可提高表面硬度并形成有利残余压应力，从而提高疲劳强度。 8. 金属材料的疲劳断裂通常（ ） A. 有明显塑性变形 B. 无明显塑性变形 C. 发生在屈服之后 D. 强度高于抗拉强度 【答案】B 【解析】疲劳裂纹多在局部形成并扩展，断裂前通常没有明显的宏观塑性变形。 9. 金属材料的疲劳极限是指在规定循环次数下不发生断裂的（ ） A. 最大应力 B. 最小应力 C. 平均应力 D. 应力幅值 【答案】A 【解析】疲劳极限是在规定循环次数下不发生断裂时所对应的最大应力。 10. 在交变应力的作用下，零件的失效形式主要是（ ） A. 塑性变形 B. 断裂 C. 弹性变形 D. 疲劳断裂 【答案】D 【解析】交变应力反复作用会使零件产生疲劳裂纹并最终发生疲劳断裂。 11. 轴表面进行喷丸或辗轧的目的是（ ） A. 使尺寸精确 B. 降低应力集中的敏感性 C. 提高轴的耐蚀性 D. 美观 【答案】B 【解析】对轴表面进行喷丸或辗轧，可使表层产生塑性变形并形成有利的残余压应力，同时改善表面状态，从而降低材料对应力集中的敏感性，提高轴的疲劳强度。因此应选B。 12. 在机械零件的失效中，大约有80%以上是属于_______破坏。（ ） A. 拉断 B. 剪切 C. 弯曲 D. 疲劳 【答案】D 【解析】机械零件的失效中，疲劳破坏所占比例较高，约超过80%。 13. 金属材料在交变应力作用下发生断裂的现象称为（ ） A. 疲劳断裂 B. 脆性断裂 C. 塑性断裂 D. 冲击断裂 【答案】A 【解析】金属材料在交变应力作用下产生的断裂称为疲劳断裂。 14. 金属材料在交变应力作用下发生的破坏称为（ ） A. 塑性变形 B. 疲劳破坏 C. 韧性断裂 D. 脆性断裂 【答案】B 【解析】疲劳破坏是金属材料在交变应力作用下，经过一定循环次数后产生的破坏，通常表现为疲劳裂纹的萌生、扩展并最终断裂。因此，题干所述破坏称为疲劳破坏，故选B。 15. 进行金属材料疲劳强度试验时，试样通常承受的载荷是（ ） A. 随时间周期性变化的交变载荷 B. 突然作用并迅速消失的冲击载荷 C. 大小和方向均保持不变的静载荷 D. 仅随时间缓慢改变的变动载荷 【答案】A 【解析】疲劳破坏是构件在交变载荷反复作用下产生裂纹并最终断裂的现象，因此疲劳强度试验通常采用随时间周期性变化的交变载荷。静载荷、冲击载荷和一般变动载荷不属于典型疲劳试验的主要加载形式。 16. 轴、齿轮、弹簧等需要承受交变载荷作用的零件，在选择材料时必须考虑的性能是（ ） A. 塑性 B. 硬度 C. 强度 D. 疲劳强度 【答案】D 【解析】承受交变载荷的零件容易发生疲劳破坏，因此必须考虑材料的疲劳强度。 17. 作疲劳试验时，试样承受的载荷为（ ） A. 静载荷 B. 冲击载荷 C. 动载荷 D. 交变载荷 【答案】D 【解析】疲劳试验用于研究材料在反复变化的载荷作用下的疲劳性能，因此试样承受的是交变载荷，而不是静载荷或冲击载荷。故选D。疲劳强度（疲劳极限）是材料在规定的交变载荷作用下，经规定循环次数而不发生疲劳破坏时所能承受的最大应力。 18. 某轴截面的最大正应力为120 MPa，最小正应力为−80 MPa，则该交变应力的应力幅为（ ） A. 100 MPa B. 200 MPa C. 20 MPa D. 40 MPa 【答案】A 【解析】应力幅等于最大应力与最小应力代数差的一半，即 σa=(σmax−σmin)/2=[120−(−80)]/2=100 MPa。200 MPa是最大、最小应力的代数差，不是应力幅。 19. 对承受对称循环载荷的零件进行疲劳强度校核时，疲劳安全系数通常可表示为（ ） A. 疲劳极限与应力幅之比 B. 应力幅与疲劳极限之比 C. 屈服极限与平均应力之比 D. 平均应力与屈服极限之比 【答案】A 【解析】对称循环载荷的平均应力为零，疲劳强度校核主要比较材料的疲劳极限与实际应力幅，疲劳安全系数可表示为疲劳极限与应力幅之比。应力幅与疲劳极限之比属于其倒数。 20. 机械零件在长期循环载荷作用下，即使工作应力低于材料的屈服极限，也可能发生的破坏是（ ） A. 因反复受力产生的疲劳破坏 B. 因瞬间过载产生的冲击破坏 C. 因持续高温产生的蠕变破坏 D. 因整体失稳产生的屈曲破坏 【答案】A 【解析】疲劳破坏是在交变应力反复作用下逐渐形成裂纹并扩展，即使应力低于屈服极限也可能发生。冲击破坏、蠕变破坏和屈曲破坏分别由瞬时冲击、高温长期作用和失稳条件引起。 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 交变应力中，最大应力与最小应力代数平均所得的应力称为______，最大应力与最小应力代数差的一半称为______。 【答案】①平均应力；②应力幅 【解析】平均应力表示交变应力的中心水平，计算式为 σm=(σmax+σmin)/2；应力幅表示应力围绕平均值的变化幅度，计算式为 σa=(σmax−σmin)/2。 22. 交变应力中，最小应力与最大应力的比值称为______。 【答案】应力比 【解析】应力比用于表示交变应力中最小应力与最大应力的相对关系，其定义为最小应力与最大应力之比。 23. 如果材料内部某点应力超过其接触疲劳强度，就会形成______，随着其扩展和连接，材料表面出现许多月牙形浅坑，称为______。 【答案】① 疲劳裂纹 ② 疲劳点蚀 【解析】应力超过接触疲劳强度会产生疲劳裂纹，裂纹扩展连接后形成疲劳点蚀。 24. 交变应力中，最小应力与最大应力的代数比称为______；对称循环应力的该参数等于______。 【答案】①应力循环特性；②−1 【解析】应力循环特性通常用 r 表示，计算式为 r=σmin/σmax。对称循环应力的最大应力与最小应力大小相等、符号相反，因此 r=−1。 25. 疲劳破坏通常经历裂纹萌生、裂纹扩展和______三个阶段；疲劳裂纹一般首先产生在构件的______处。 【答案】①最终断裂；②应力集中 【解析】疲劳破坏的发展过程包括裂纹萌生、稳定扩展和最终断裂。缺口、孔洞、键槽等部位容易产生应力集中，因此疲劳裂纹通常首先出现在这些部位。 26. 应力随时间作周期性变化的应力称为______。 【答案】交变应力 【解析】交变应力的基本特征是应力的大小或方向随时间作周期性变化。 27. 交变应力的应力幅计算公式为______，平均应力计算公式为______。 【答案】； 【解析】应力幅为最大应力与最小应力之差的一半，平均应力为二者之和的一半。 28. 某零件承受的最大应力为 80 MPa，最小应力为 −20 MPa，则其应力幅为______MPa，平均应力为______MPa。 【答案】50；30 【解析】应力幅为最大、最小应力之差的一半：σa=[80−(−20)]/2=50 MPa；平均应力为二者之和的一半：σm=[80+(−20)]/2=30 MPa。 29. 材料在规定的循环次数下不发生疲劳破坏时所能承受的最大应力，称为材料的______。 【答案】疲劳强度 【解析】疲劳强度表示材料在规定循环次数和应力条件下抵抗疲劳破坏的能力。 30. 表示材料在交变应力作用下的应力水平与断裂循环次数之间关系的曲线，称为______曲线。 【答案】疲劳曲线（S—N曲线） 【解析】疲劳曲线描述应力水平与达到疲劳破坏所需循环次数之间的关系，也常称为 S—N 曲线。利用该曲线可以分析应力大小对材料疲劳寿命的影响。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 容易使零件产生疲劳失效的载荷是冲击载荷。 （ ） 【答案】错误 【解析】冲击载荷主要造成冲击破坏，容易产生疲劳失效的载荷是交变载荷。 32. 构件的工作应力若小于许用应力，则一定不会发生破坏。（ ） 【答案】正确 【解析】许用应力是保证构件安全工作的最大允许应力，工作应力小于许用应力时，构件处于安全状态，不会破坏。 33. 变应力只能由变载荷产生。（ ） 【答案】错误 【解析】变应力既可由变载荷产生，也可由构件或载荷相对运动产生，因此说法错误。 34. 提高表面质量可显著改善零件的疲劳寿命（ ） 【答案】正确 【解析】降低表面粗糙度可减少应力集中和裂纹源，从而显著提高零件的疲劳寿命。 35. 交变应力作用下的疲劳破坏与静应力作用下的破坏是相同的（ ） 【答案】错误 【解析】金属材料在交变应力作用下，零件内的最大应力虽远低于静载荷下的强度极限，甚至低于屈服极限，但经过长时间工作后，仍会产生裂纹或突然发生断裂，这种断裂现象称为疲劳破坏。疲劳破坏与静应力作用下的破坏机理和表现不同，因此题干说法错误。 36. 不随时间发生变化的应力称为静应力。（ ） 【答案】正确 【解析】应力大小和方向均不随时间变化时，称为静应力。 37. 在材料和应力幅相同的条件下，减小零件的应力集中通常能够延长其疲劳寿命。（ ） 【答案】正确 【解析】应力集中会使局部实际应力显著增大，容易促使疲劳裂纹萌生。采用圆角过渡、改善表面质量等方法减小应力集中，通常能够提高零件的疲劳寿命。 38. 零件在交变载荷作用下，只要最大工作应力低于材料的抗拉强度，就不会发生疲劳破坏。（ ） 【答案】错误 【解析】疲劳破坏不仅与最大应力有关，还与应力幅、平均应力、循环次数、材料表面状态和应力集中等因素有关。即使最大应力低于抗拉强度，零件在长期交变载荷作用下仍可能发生疲劳破坏。 39. 在应力幅相同的条件下，平均拉应力增大，通常会使零件的疲劳强度降低。（ ） 【答案】正确 【解析】平均拉应力会使材料内部的疲劳损伤加剧，因此在应力幅相同的条件下，平均拉应力增大通常会降低零件的疲劳强度。疲劳强度校核时应同时考虑应力幅和平均应力的影响。 40. 承受对称循环交变应力的零件，其应力循环的平均应力等于零。（ ） 【答案】正确 【解析】对称循环是指最大应力与最小应力数值相等、符号相反，因此平均应力等于最大应力和最小应力代数和的一半，结果为零。此时应力幅等于最大应力的绝对值。 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 疲劳极限。 【答案】金属材料在无限多次交变载荷作用下而不破坏的最大应力称为疲劳强度或疲劳极限。 【解析】疲劳极限是材料在规定的应力循环特征和试验条件下，经历无限次应力循环而不发生疲劳破坏时所能承受的最大应力。对于交变应力，疲劳极限通常以应力幅表示。答案所述“在无限多次交变载荷作用下而不破坏的最大应力”符合疲劳极限的基本定义。 42. 下图为汽车上的钢板弹簧，请说明其属于哪种梁，并说明其特点。 【答案】此为变截面梁。变截面梁的截面尺寸沿长度变化，截面尺寸是按各截面的弯矩来设计的，采用变截面梁可以提高梁的抗弯强度，还可节省材料。 43. 某传动轴在长期周期性载荷作用下出现疲劳裂纹。简述提高该传动轴疲劳强度的主要措施，至少写出三项。 【答案】（1）合理增大轴肩圆角，避免截面突变，减小应力集中。 （2）降低轴颈和键槽等部位的表面粗糙度，减少表面微裂纹的形成。 （3）采用表面淬火、渗碳或喷丸等工艺，提高表层材料的疲劳强度。 （4）合理控制工作载荷和载荷波动，避免长期超载运行。 【解析】提高疲劳强度应从减小应力集中、改善表面质量、强化表层材料和降低交变载荷等方面采取措施。答出其中三项且说明其作用即可得相应分值。 44. 简述应力集中对机械零件疲劳强度的影响，并说明设计中常用的两项减小应力集中的措施。 【答案】（1）应力集中会使局部实际应力明显高于名义应力，容易在高应力区形成疲劳裂纹，从而降低零件的疲劳强度。 （2）在轴肩、圆角和孔边等部位采用较大的圆角或合理的过渡曲线，减小截面突变。 （3）避免在最大交变应力区域设置尖角、深键槽或不必要的孔槽，并对必要的孔槽进行合理修形。 【解析】交变载荷作用下，局部应力集中会加速裂纹萌生，使零件在低于材料静强度的应力水平下发生疲劳破坏。设计时应使载荷传递平缓，并减少尖角、深槽等容易产生高应力的结构。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 某自动化装配设备采用实心圆截面钢制传动轴传递周期性轴向载荷。传动轴直径为30 mm，工作载荷在6.0 kN和18.0 kN之间变化，材料的对称循环疲劳极限为160 MPa，抗拉强度为480 MPa。考虑轴肩结构对应力幅的有效影响，取应力集中系数为1.8，平均应力按名义应力计算。采用修正古德曼公式进行疲劳校核，要求疲劳安全系数不小于2.0。 （1）计算传动轴的横截面积、名义应力幅和名义平均应力，并求考虑应力集中后的疲劳安全系数。 （2）将计算得到的疲劳安全系数与许用值比较，判断该传动轴是否满足疲劳强度要求。 （3）若设备实际运行中出现载荷冲击和轴肩裂纹，提出两项针对性的改进措施，并说明其作用。 【答案】（1）横截面积为：A=ππ×302/4=706.86 mm2。最大名义应力为σmax=18000/706.86=25.47 MPa，最小名义应力为σmin=6000/706.86=8.49 MPa。名义应力幅为σa=(σmax−σmin)/2=8.49 MPa，名义平均应力为σm=(σmax+σmin)/2=16.98 MPa。考虑应力集中后，有效应力幅为σa′=1.8×8.49=15.28 MPa。根据修正古德曼公式，1/n=σa′/σ−1+σm/σb=15.28/160+16.98/480=0.1309，因此疲劳安全系数n约为7.64。 （2）疲劳安全系数7.64大于许用安全系数2.0，因此在给定载荷和材料条件下，传动轴满足疲劳强度要求。 （3）可增大轴肩过渡圆角并采用平滑过渡结构，以降低局部应力集中；可设置缓冲或限载装置，减少载荷冲击和应力幅，从而延缓疲劳裂纹的萌生和扩展。 【解析】（1）先由圆截面面积计算最大、最小名义应力，再求应力幅和平均应力；应力集中主要作用于交变应力，因此将名义应力幅乘以1.8后代入修正古德曼公式计算安全系数。（2）将计算结果与许用安全系数直接比较，可判断疲劳强度是否满足要求。（3）轴肩裂纹与局部应力集中密切相关，载荷冲击会增大交变应力幅，改进措施应分别针对结构应力集中和工作载荷波动进行。 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（职教高考）机电类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共245份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机电类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机电类高考的学生。 与本专辑配套的还有江苏省职教高考考试《机械制图》《金属加工基础》《电工电子技术与技能》《工厂电气控制设备》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 江苏省（职教高考）机电类 《机械基础》 项目三：直杆的基本变形 任务十：交变应力与疲劳强度 时间：45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. 下列哪项措施不能提高材料的疲劳强度（ ） A. 增加应力集中 B. 喷丸处理 C. 表面淬火 D. 降低表面粗糙度 2. 金属材料在交变应力长期作用下，发生破坏的现象称为（ ） A. 弹性失效 B. 塑性失效 C. 疲劳失效 D. 冲击失效 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. 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. 1 B. 109 C. 1 D. 1 5. 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 6. 做疲劳强度试验时，试样承受的载荷为（ ） A. 静载荷 B. 冲击载荷 C. 交变载荷 D. 以上都不正确 7. 下列哪种因素会提高材料的疲劳强度（ ） A. 表面粗糙度增加 B. 应力集中 C. 材料内部缺陷 D. 表面淬火 8. 金属材料的疲劳断裂通常（ ） A. 有明显塑性变形 B. 无明显塑性变形 C. 发生在屈服之后 D. 强度高于抗拉强度 9. 金属材料的疲劳极限是指在规定循环次数下不发生断裂的（ ） A. 最大应力 B. 最小应力 C. 平均应力 D. 应力幅值 10. 在交变应力的作用下，零件的失效形式主要是（ ） A. 塑性变形 B. 断裂 C. 弹性变形 D. 疲劳断裂 11. 轴表面进行喷丸或辗轧的目的是（ ） A. 使尺寸精确 B. 降低应力集中的敏感性 C. 提高轴的耐蚀性 D. 美观 12. 在机械零件的失效中，大约有80%以上是属于_______破坏。（ ） A. 拉断 B. 剪切 C. 弯曲 D. 疲劳 13. 金属材料在交变应力作用下发生断裂的现象称为（ ） A. 疲劳断裂 B. 脆性断裂 C. 塑性断裂 D. 冲击断裂 14. 金属材料在交变应力作用下发生的破坏称为（ ） A. 塑性变形 B. 疲劳破坏 C. 韧性断裂 D. 脆性断裂 15. 进行金属材料疲劳强度试验时，试样通常承受的载荷是（ ） A. 随时间周期性变化的交变载荷 B. 突然作用并迅速消失的冲击载荷 C. 大小和方向均保持不变的静载荷 D. 仅随时间缓慢改变的变动载荷 16. 轴、齿轮、弹簧等需要承受交变载荷作用的零件，在选择材料时必须考虑的性能是（ ） A. 塑性 B. 硬度 C. 强度 D. 疲劳强度 17. 作疲劳试验时，试样承受的载荷为（ ） A. 静载荷 B. 冲击载荷 C. 动载荷 D. 交变载荷 18. 某轴截面的最大正应力为120 MPa，最小正应力为−80 MPa，则该交变应力的应力幅为（ ） A. 100 MPa B. 200 MPa C. 20 MPa D. 40 MPa 19. 对承受对称循环载荷的零件进行疲劳强度校核时，疲劳安全系数通常可表示为（ ） A. 疲劳极限与应力幅之比 B. 应力幅与疲劳极限之比 C. 屈服极限与平均应力之比 D. 平均应力与屈服极限之比 20. 机械零件在长期循环载荷作用下，即使工作应力低于材料的屈服极限，也可能发生的破坏是（ ） A. 因反复受力产生的疲劳破坏 B. 因瞬间过载产生的冲击破坏 C. 因持续高温产生的蠕变破坏 D. 因整体失稳产生的屈曲破坏 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 交变应力中，最大应力与最小应力代数平均所得的应力称为______，最大应力与最小应力代数差的一半称为______。 22. 交变应力中，最小应力与最大应力的比值称为______。 23. 如果材料内部某点应力超过其接触疲劳强度，就会形成______，随着其扩展和连接，材料表面出现许多月牙形浅坑，称为______。 24. 交变应力中，最小应力与最大应力的代数比称为______；对称循环应力的该参数等于______。 25. 疲劳破坏通常经历裂纹萌生、裂纹扩展和______三个阶段；疲劳裂纹一般首先产生在构件的______处。 26. 应力随时间作周期性变化的应力称为______。 27. 交变应力的应力幅计算公式为______，平均应力计算公式为______。 28. 某零件承受的最大应力为 80 MPa，最小应力为 −20 MPa，则其应力幅为______MPa，平均应力为______MPa。 29. 材料在规定的循环次数下不发生疲劳破坏时所能承受的最大应力，称为材料的______。 30. 表示材料在交变应力作用下的应力水平与断裂循环次数之间关系的曲线，称为______曲线。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 容易使零件产生疲劳失效的载荷是冲击载荷。 （ ） 32. 构件的工作应力若小于许用应力，则一定不会发生破坏。（ ） 33. 变应力只能由变载荷产生。（ ） 34. 提高表面质量可显著改善零件的疲劳寿命（ ） 35. 交变应力作用下的疲劳破坏与静应力作用下的破坏是相同的（ ） 36. 不随时间发生变化的应力称为静应力。（ ） 37. 在材料和应力幅相同的条件下，减小零件的应力集中通常能够延长其疲劳寿命。（ ） 38. 零件在交变载荷作用下，只要最大工作应力低于材料的抗拉强度，就不会发生疲劳破坏。（ ） 39. 在应力幅相同的条件下，平均拉应力增大，通常会使零件的疲劳强度降低。（ ） 40. 承受对称循环交变应力的零件，其应力循环的平均应力等于零。（ ） 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 疲劳极限。 42. 下图为汽车上的钢板弹簧，请说明其属于哪种梁，并说明其特点。 43. 某传动轴在长期周期性载荷作用下出现疲劳裂纹。简述提高该传动轴疲劳强度的主要措施，至少写出三项。 44. 简述应力集中对机械零件疲劳强度的影响，并说明设计中常用的两项减小应力集中的措施。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 某自动化装配设备采用实心圆截面钢制传动轴传递周期性轴向载荷。传动轴直径为30 mm，工作载荷在6.0 kN和18.0 kN之间变化，材料的对称循环疲劳极限为160 MPa，抗拉强度为480 MPa。考虑轴肩结构对应力幅的有效影响，取应力集中系数为1.8，平均应力按名义应力计算。采用修正古德曼公式进行疲劳校核，要求疲劳安全系数不小于2.0。 （1）计算传动轴的横截面积、名义应力幅和名义平均应力，并求考虑应力集中后的疲劳安全系数。 （2）将计算得到的疲劳安全系数与许用值比较，判断该传动轴是否满足疲劳强度要求。 （3）若设备实际运行中出现载荷冲击和轴肩裂纹，提出两项针对性的改进措施，并说明其作用。 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 $