考研机械设计-11
(总分：100.00，做题时间：90分钟)
一、填空题(总题数：25，分数：50.00)
1.钢的强度极限愈高，对 1愈敏感；表面愈粗糙， 2愈低。

（分数：2.00）
解析：应力集中；表面状态系数β
2.零件在规律性非稳定变应力作用下，总寿命损伤率 在 1情况下取F=1。

（分数：2.00）
解析：理论
3.非稳定变应力零件的疲劳强度计算中的等效应力σ v 通常取等于 1的应力。

（分数：2.00）
解析：非稳定变应力中作用时间最长的和(或)起主要作用的
4.按摩擦状态不同，摩擦可分为 1、 2、 3及 4。

（分数：2.00）
解析：干摩擦；边界摩擦；流体摩擦；混合摩擦
5.机械零件的磨损过程一般分为 1、 2及 3三个阶段。

（分数：2.00）
解析：跑合磨损；稳定磨损；剧烈磨损
6.按建立压力油膜的原理不同，流体润滑主要有 1、 2及 3三种类型。

（分数：2.00）
解析：流体静力润滑；流体动力润滑；弹性流体动力润滑
7.获得流体动压油膜的必要条件是 1、 2及 3。

（分数：2.00）
解析：两滑动表面间必须具有收敛状的楔形油楔；移动件必须有足够的相对速度，且其速度方向应使润滑油从楔形大口流入，从小口流出；油具有一定的黏度，且供油充分
8.在 1润滑状态下，磨损可以避免，而在 2及 3润滑状态下，磨损则不可避免。

（分数：2.00）
解析：流体；边界；混合全国英语四级考试登录入口
9.磨损按破坏机理不同，可分为 1、 2、 3及 4四种基本类型。

（分数：2.00）
解析：黏着磨损；磨粒磨损；表面疲劳磨损；腐蚀磨损
10.弹性流体动力润滑计算是在流体动力润滑基础上又计入的主要因素有 1及 2。

（分数：2.00）
解析：弹性变形；压力对黏度的影响
11.工业用润滑油的黏度主要受 1及 2的影响。

（分数：2.00）
解析：温度；压力
12.工业用润滑油的黏度因 1而降低；在一定压强下，又因 2而提高。
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（分数：2.00）
解析：温度升高；压力增加
13.润滑油的黏度是度量液体 1的物理量。

（分数：2.00）
解析：内摩擦大小
14.流体的黏性定律是 1。

（分数：2.00）
云南考试解析：流体作层流运动时，油层的切应力τ与其速度梯度成正比
2021年山东省考试时间15.黏度指数Ⅵ越大的油，其黏度受 1变化越小。

（分数：2.00）
解析：温度
16.在 1摩擦部位及 2工况下，宜选用黏度较低的油；在 3摩擦部位及 4工况下，宜选用黏度较高的油。

（分数：2.00）
解析：高速运转或载荷较小；低温；低速运转或载荷较大；较高温度
17.选择滑动轴承润滑用油时，对液体摩擦轴承主要考虑油的 1；对非液体摩擦轴承主要考虑油的 2。

（分数：2.00）
解析：黏性(黏度)；油性
18.边界摩擦润滑时，可能形成的边界膜有 1、 2及 3三种。

（分数：2.00）
解析：物理吸附；化学吸附；化学反应
19.边界润滑中，物理吸附膜适宜于 1工况下工作；化学吸附膜适宜于 2工况下工作；化学反应膜适宜于 3工况下工作。

（分数：2.00）
解析：常温、轻载及低速；中等载荷、中等速度及中等温度；重载、高速及高温
20.润滑剂中加进添加剂的作用是 1；常用的添加剂有 2、 3及 4。(列举三种)

（分数：2.00）
解析：改善炼制润滑剂的润滑性能，提高油的品质；极压添加剂；油性添加剂；黏度指数添加剂；耐蚀添加剂
21.对于金属材料的干摩擦理论，目前较普遍采用的是 1理论。

（分数：2.00）
解析：黏着(黏附)
22.根据简单黏着理论，当结点材料的剪切强度极限为τ b 、压缩屈服极限为σ sc 的金属处于干摩擦状态时的摩擦力F μ 为 1，摩擦系数μ= 2。

（分数：2.00）
解析：A r τ B (A r 为真实接触面积)；τ B /σ sc
23.两滑动表面所处的润滑状态，可近似按参数 1进行判断。该参数的表达式为 2。

（分数：2.00）
解析：膜厚比λ；
24.润滑油的动力黏度与运动黏度间的关系式为 1，其量纲分别为 2及 3。

（分数：2.00）
解析：η=ρv(ρ为液体密度)；Pa·s；m 2 /s
25.根据膜厚比λ的大小可大致估计两接触表面间的润滑状态，当λ为 1时，为流体润滑状态；当λ为 2时，为混合润滑状态；当λ为 3时，为边界润滑状态。

（分数：2.00）
解析：＞3；1＜λ＜3；≤1
二、分析计算题(总题数：9，分数：50.00)
26.何谓产品的可靠度R t ?若有一批零件的件数为N，在预定的时间内，有N f 个零件随机失效，剩下N t 个零件仍能继续工作，则此零件的可靠度R t =?失效概率P=?

（分数：5.00）
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正确答案：()
解析：解题要点：
(1)产品的可靠度是指产品在规定的工作条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率；
(2)可靠度 ；
(3)失效概率P=1-R t 。
一单向旋转的传动轴，材料为中碳钢，τ -1 =230MPa，τ s =390MPa，ψ τ =0.05，现知该轴某危险剖面处的直径d=50mm，该剖面处的疲劳强度综合影响系数 ，轴的转速n=955r/min，若要求安全系数S τ =2.0，（分数：8.00）
(1).试求此时该轴能传递的最大功率P(kW)；（分数：4.00）
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正确答案：()
解析：解题要点：
求传递的最大功率P
由式
并根据题意：单向回转，该轴受脉动循环变应力，则有 ，代入上式得
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代入K τ 、ψ τ 及τ -1 值，解得

又由
代入τ、n、d值，求得

即该轴能传递的最大功率。
(2).在τ m -τ a 极限应力图上表示此时的应力状况。（分数：4.00）
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正确答案：()
解析：根据公式
得
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故此时的应力状态为下图解中的点M。
27.在下图示零件的极限应力图中，零件的工作应力位于点M，若最小应力值σ min =常数(即σ min =c)，求对应于点M的零件极限应力σ max 。

（分数：5.00）
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正确答案：()
解析：解题要点 ：
(1)根据下图中点M位置，作过点M且与横坐标轴成45°的直线，交横坐标轴于点K，OK长代表σ min 值；
(2)上述直线KM的延长线交于疲劳极限曲线A"E"S上的点M"，该点即为极限应力点，极限应力为
σ max =σ m +σ ra =σ min +2KH
28.一塑性材料试件，已知其σ b =700MPa，σ s =500MPa，σ -1 =200MPa，σ 0 =400MPa，试利用下图中给出的已知数据绘制其简化极限应力图，并分别标出安全区、疲劳区和塑性区。

（分数：6.00）
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正确答案：()
解析：解题要点 ：
(1)绘制简化极限应力图(见下图解)：由 值求折线图。
(2)由折线图可得安全区为OAES区；疲劳区为OAE以外区，如点M"；塑性区为OES区以外区，如点"。
已知某一合金钢的σ -1 =370MPa，σ s =880MPa，σ 0 =625MPa。（分数：6.00）
(1).试绘制(按比例)此材料试件的σ m -σ a 简化极限应力图；（分数：3.00）
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正确答案：()
解析：解题要点 ：
绘制简化极限应力图(见下图解)。

已知：σ -1 =370MPa，σ 0 =625MPa，σ s =880MPa，则可在材料极限应力图上取A、B、S点，即
A(0，370)、B(312.5，312.5)、S(880，0)，连接AB，过点S作135°射线，交AB的延长线于点E，则可绘出简化极限应力曲线ABES。
(2).设此试件受σ max =300MPa、σ min =-120MPa的变应力作用，试用所绘制的极限应力图，求出该试件在这种情况下的极限应力σ r 。（分数：3.00）
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正确答案：()
解析：求极限应力σ r 。
已知：σ max =300MPa，σ min =-120MPa，求解得
σ m =(σ max +σ min )/2=(300-120)/2MPa=90MPa
σ a =(σ max -σ min )/2=(300+120)/2MPa=210MPa
利用该材料的极限应力图，取工作点M(90，210)，并与点O相连，延伸交极限应力曲线于点M"，量得点M"的坐标为M"(140，350)，则得
σ rm =140MPa，σ ra =350MPa
所以某一循环特征r时的疲劳极限应力为
σ r =σ rm +σ ra =(140+350)MPa=490MPa
29.某气缸用螺栓连接，气缸工作压力在0～Q间变化，使螺栓的轴向工作载荷在0～F间变化(见下图)。