1一旋转轴直径d=80mm，受径向力F=2kN，跨距L=2m。

F力作用在二支点中间，试计算a点的最大最小弯曲应力σmax、σmin、应力幅σa、平均应力σm和循环特性系数r，并画出其变应力图。

2某优质碳素结构钢零件，其σs=280MPa，σB=560MPa，σ－1=250MPa，工作应力σmax=155MPa，σmin=30MPa，零件的有效应力集中系数Kσ=1.65，尺寸系数εσ=0.81，表面状态系数β=0.95，等效系数ψσ=0.30。

如取许用安全系数[S]=1.5，试校核该零件的强度是否足够（为安全起见一般计算屈服强度和疲劳强度两种安全系数）。

,，最小应力σmin，平均3某零件的工作应力变化如图所示，求最大应力σmax应力σm，应力幅σa，循环特性r。

4热交换器中有一两端固定的钢管，线膨胀系数α=⨯-11106℃-1，弹性模量E =⨯21.10 MPa 5，钢的屈服极限σS 230MPa =，计算当在最低温度为20℃，最高温度为160℃范围内变化时，热伸长受到约束的管的热应力σc 是否超过σS 值？5某灰铸铁的σB MPa =260，该材料的疲劳极限与静强度的近似关系式为：σσ-=1045.B ，试画该材料的简化极限应力图。

6某零件受稳定交变弯曲应力作用，最大工作应力σmax =180MPa ，最小工作应力σm i n =150MPa ，屈服极限σS 240MPa =，对称循环疲劳极限σ-=1180MPa ，脉动循环疲劳极限σ0=240MPa ，略去危险截面处应力集中系数等综合影响系数()K σD 的影响，试求：（1）等效系数ψσ值（2）安全系数S 值7已知材料σ-=1260MPa ，σ0=360MPa ，K σσεβ=25.，σa 50MPa =，σm 40MPa =，r =常数，用图解法及计算法求安全系数S 。

注：简化疲劳极限线图采用折线图法8某钢制零件,其σB 560MPa =，σS 280MPa =，σ-=1250MPa ，σ0=385MPa 。

工作变应力σmax =155MPa ，σmin =30MPa ，零件的有效应力集中系数K σ=165.，绝对尺寸系数εσ=08.，表面状态系数β=095.。

要求许用安全系数[]S =15.，r =常数，校核该零件的强度是否足够。

提示：解此题时，可略去画疲劳极限应力图，因此在不能判断何种失效方式情况下，要求分别验算疲劳强度安全系数及静强度安全系数是否满足要求。

9用压板夹持加工零件,要求夹持力F =12000N ，压板材料的许用弯曲应力为[]σb MPa =50。

1）.分析螺栓装在什么位置压板强度最弱?2）.按最不利条件定压板厚度h 。

10某零件材料σS MPa =240，σ-=1180MPa ，ψσ=02.，K σ=15.，用作图法判别：1）.当r =0时，可能发生何种失效？2）.当r =+0.6时，可能发生何种失效？11已知气缸工作压力在0~0.5 MPa 之间变化，气缸内直径D 2＝800 mm ，缸盖螺栓为M16，螺栓数目z =28个，螺栓相对刚度系数c c c 11208+=.，联接的剩余预紧力''=F F 15.（F 为螺栓工作载荷），螺纹小径d 1=13.835 mm ，螺栓的许用极限应力图已知。

1）.试在给出的许用极限应力图上标出工作应力点C ；2）.在该图上标出相应C 点的极限应力点'C ；3）.按应力幅强度条件,由作图法求出安全系数S σ。

12某钢制零件，已知其许用极限应力图，且工作应力的循环特性r =0268.。

1）试求当安全系数为1.5情况下的最大工作应力σmax 大小；2)过载时可能失效形式。

()σS =480MPa13一批滚动轴承，抽查40个，当循环次数为106次时，发现7个已发生点蚀失效，试问N =106时的可靠度R t 为多少？失效概率P (即F t )为多少？14一个由40Cr 制成的零件，其力学性能如下：屈服极限σS MPa =550，对称循环疲劳极限σ-=1320MPa ，脉动循环疲劳极限σ0540=MPa ，已知最大工作应力σmax =185MPa ，最小工作应力σmin =-75MPa ，r =常数，综合影响系数()K σD =2，试绘制该零件的许用极限应力图（折线图），并用作图法计算它的安全系数，指出该零件可能发生的破坏形式。

15图示为直动滚子从动件盘形凸轮。

已知从动件与凸轮在A 处接触，从动件作用力F ＝10 kN ，A 点处压力角α=︒28，曲率半径R =60mm ，滚子半径r T mm =10，宽度b T mm =16，凸轮宽度B ＝15 mm ，两者材料均为合金钢，E E 122110==⨯.5MPa ，许用接触应力[]σH MPa =2000，试校核凸轮在接触点A 处的接触疲劳强度（摩擦忽略不计）。

注：σρH n =⋅0418.F E b16某零件的材料σBMPa=1000，σSMPa=800，σ-=1400MPa，ψσ=025.，试画出其简化极限应力图；当工作应力σmax=300MPa，σmin=-100MPa，试在该图上标出此点K，并说明是否在安全区。

17钢制零件在非稳定对称循环弯曲应力下工作，材料的疲劳强度极限σ-=1400MPa，在σ1600=MPa时工作循环次数N1510=，试用疲劳损伤累积假说，估计再受σ2450=MPa时，到疲劳破坏前还可能继续工作多少循环次数。

注：材料的应力循环基数为107；疲劳曲线方程的指数m=9。

18直径为d的实心圆截面的轴和另一空心圆截面轴（内径'd，外径D，内外径之比为α='d D/)，两轴的材料长度L和所受扭矩T均相同。

1）试导出在两轴重量相等条件下，空心轴与实心轴的极惯性矩比值I I 空实PP=+-1122αα2）试求在此两轴的重量相等情况下，且α=08.时的扭矩刚度比值。

19某零件受对称循环变应力，其材料在N0710=次时，σ-=1300MPa，疲劳曲线方程的指数m=9。

若零件的实际工作情况为：在σ1600=MPa下工作N1410=次，在σ2400=MPa下工作N24410=⨯，试问若又在σ3350=MPa下工作，允许工作多少次数？20某零件钢材的σ-=1240MPa，σSMPa=450，ψσ=02.，危险断面的综合影响系数().kσD=20。

试求：1）画出该零件的许用极限应力图（要求按比例画出）；2）画出应力循环特性r=06.的射线；3）若安全系数Sσ=2，求出循环特性r=06.时该零件允许的最大工作应力σmax。

21试比较下面两种应力情况，哪一种对材料（碳钢）的破坏作用大？（碳钢的疲劳极限σ-=1350MPa，循环基数N710=，疲劳曲线指数m=6。

）22某机器重W =132381N ，支承在两个槽钢上（见题图）。

若机器的转动部分没有很好的平衡，则振动的垂直力估计可能为机器重量的20％~40％，材料的力学性能为σB MPa =400，σS =2207.MPa ，σ-=1193MPa ，σ0344=MPa 。

1）.绘制极限应力图。

2）.若采用两个18a 号槽钢，每个槽钢的抗弯截面系数x =14143.cm ，在极限应力图上标出工作应力点C ，极限应力点'C 。

3）.若[S ]=2.0，试分析支配设计的是静态失效还是疲劳失效的可能性。

23某钢制零件已知材料的极限应力图，其σ-=1256MPa ，σ0456=MPa ，σσS B =06.，σB MPa =800，该零件的有效应力集中系数K σ=141.，尺寸系数εσ=091.，表面状态系数β=1，寿命系数k N =12.，工作应力的循环特性r =-0268.。

1）.试用作图法求当安全系数为1.5情况下的最大工作应力σmax 值；2）.该零件过载时的可能破坏形式；3）.绘出工作应力σ-t 图(图上标出σmin ，σmax ，σa ，σm )。

24图示偏心夹具夹持加工零件，要求夹紧力F =1000N ，用压板2压紧，压板用铸铁制造，压板许用应力：弯曲[]σb MPa =100，挤压[]σp MPa =120，杆1用Q275钢制造，许用应力拉伸[]σ'=100MPa ，挤压[]σp MPa '=150，剪切[]τ'=60MPa ，试确定杆1的尺寸d ，D ，δ及压板厚度h 。

25有一材料σS MPa =360，σ-=1220MPa ，在σm N C =式中m =9，N 0710=，问当N =?时，疲劳强度σσrN ≥S ，此时会出现什么现象？是否可按此应力设计。

26某轴作单向回转，只受扭矩作用，该轴材料为中碳钢，τ-=1230MPa ，τS MPa =390，等效系数ψτ=005.，某危险截面处直径d =50mm ，该处的过盈配合的综合影响系数().K K ττττεβD ==307，圆角造成的K τ=165.，βτ=073.，ετ=070.，轴转速n =955r /min ，要求轴设计的安全系数[].S τ=20。

1）.试求该轴能传递的最大功率P =?2）.在σσm a -极限应力图上表示出传递最大功率时工作应力点M 及极限应力点'M 。

27已知某钢材的力学性能为σS MPa =1000，σ-=1500MPa ，σ0800=MPa 。

1）.试绘制简化极限应力图；2）.由该材料制成的零件承受非对称循环应力作用，其循环特性r =03.，工作应力σmax =800MPa ，有效应力集中系数K σ=149.，绝对尺寸系数εσ=083.，表面状态系数β=1，按简单加载情况在图中标出工作应力点及其极限应力点；3）.判断该零件的强度是否满足要求28某自动生产线中，工件重W =10N ，以速度v =0.18m /s ，水平冲击在一缓冲弹簧上（见图），已知弹簧的平均直径D 232=mm ，弹簧丝直径d =4mm ，有效圈数n =5，材料的许用切应力[]τ=360MPa ，切变模量G =⨯8104MPa ，试校核该弹簧在冲击作用下的强度。

注：圆柱螺旋压缩弹簧的有关计算公式：a)变形量λ=8234FD n Gd b)最大切应力：τmax =k FD d 1238πc)曲度系数：k C C C 111141440615=--+.，式中C 1——旋绕比29图示某震击造型机，要求经冲击后，防止活塞咬死，需要满足缸壁上端挤压强度条件，即σσp p ≤[]，已知:缸外半径r 2135=mm ，内半径r 1100=mm ，缸长803mm ，活塞工作台及载荷重F =8000N ，活塞跳动高度h =70mm ，缸体材料为铸钢ZG270–500，E =⨯210103MPa ，许用挤压应力[]σP MPa =80。