機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度計(jì)算例題ppt課件

1、1例例1：一轉(zhuǎn)軸的危險(xiǎn)截面上作用有周期性波動(dòng)的載荷：彎矩：一轉(zhuǎn)軸的危險(xiǎn)截面上作用有周期性波動(dòng)的載荷：彎矩M=100200Nm,轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩T=0100Nm，軸的材料為軸的材料為45鋼，力學(xué)性能：鋼，力學(xué)性能： 若截面直徑若截面直徑d=25mm，零件的有效應(yīng)力集零件的有效應(yīng)力集中系數(shù)中系數(shù) 尺寸系數(shù)尺寸系數(shù)表面狀態(tài)系數(shù)表面狀態(tài)系數(shù) 試計(jì)算安全系數(shù)試計(jì)算安全系數(shù)S(計(jì)算時(shí)可按無(wú)限壽命計(jì)算，忽略剪力的作用）計(jì)算時(shí)可按無(wú)限壽命計(jì)算，忽略剪力的作用）1.計(jì)算正應(yīng)力和切應(yīng)力的最大、最小值，應(yīng)力幅和平均應(yīng)力計(jì)算正應(yīng)力和切應(yīng)力的最大、最小值，應(yīng)力幅和平均應(yīng)力MPaMPaWM4 .13032532200000max

2、maxMPaMPaa6 .3222 .654 .1302/minmax,270,4001MPaMPas,300,156,216,480010MPaMPaMPaMPas,45. 1,78. 1kk,93. 0, 9 . 0,95. 0,91. 0MPaMPaWM2 .6532532100000minminMPaMPam8 .9722 .654 .1302/minmaxMPaMPaWTT6 .3232516100000maxmaxMPaMPaWTT0325160minmin22.計(jì)算單向應(yīng)力狀態(tài)下的安全系數(shù)計(jì)算單向應(yīng)力狀態(tài)下的安全系數(shù)彎曲疲勞極限的綜合影響系數(shù)彎曲疲勞極限的綜合影響系數(shù)37. 38

3、 .97125. 06 .3208. 22701maKS試件受循環(huán)彎曲應(yīng)力時(shí)的材料系數(shù)試件受循環(huán)彎曲應(yīng)力時(shí)的材料系數(shù)125. 04804802702200104. 03003001562200108. 2191. 019 . 078. 1111qkK61. 1195. 013 . 045. 1111kK單向穩(wěn)定變應(yīng)力安全系數(shù)單向穩(wěn)定變應(yīng)力安全系數(shù)80. 53 .1604. 03 .1661. 11561maKS33.計(jì)算疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)計(jì)算疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)91. 280. 537. 380. 537. 32222SSSSS4.計(jì)算靜強(qiáng)度安全系數(shù)計(jì)算靜強(qiáng)度安全系數(shù)74. 26 .324 .130

4、4004222max2maxsS例例2一曲柄受脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力作用，在某截面處有最大彎曲應(yīng)力一曲柄受脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力作用，在某截面處有最大彎曲應(yīng)力max=120MPa，曲柄材料為，曲柄材料為40Cr，調(diào)，調(diào)質(zhì)處理，圓角處精磨。應(yīng)力循環(huán)次數(shù)質(zhì)處理，圓角處精磨。應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=106，試用解析法和圖解法校核該截面處的安全系數(shù)是否滿(mǎn)，試用解析法和圖解法校核該截面處的安全系數(shù)是否滿(mǎn)足要求。（已知足要求。（已知-1=441MPa， s=785MPa，=0.2，彎曲疲勞極限的綜合影響系數(shù)，彎曲疲勞極限的綜合影響系數(shù)K =2.34，N0=107)解：解：1用解析法計(jì)算疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)用解析法計(jì)算疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)（1

5、）確定材料性能）確定材料性能MPaMPa7352 . 01441212104計(jì)算計(jì)算a、m（2）計(jì)算疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)）計(jì)算疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)計(jì)算壽命系數(shù)計(jì)算壽命系數(shù)KN 計(jì)算疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)計(jì)算疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)2用圖解法計(jì)算疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)用圖解法計(jì)算疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)1）畫(huà)極限應(yīng)力簡(jiǎn)圖）畫(huà)極限應(yīng)力簡(jiǎn)圖MPaMPama601202121max29. 110109670mNNNK5 . 273. 3602 . 06034. 244129. 11SKKSmaNMPaMPaKKNe2 .24334. 244129. 111MPaMPaKKNe6 .20234. 2273529. 1220052）在極限應(yīng)力簡(jiǎn)圖上標(biāo)出工作應(yīng)力點(diǎn)）在極限應(yīng)力簡(jiǎn)圖上標(biāo)出工作應(yīng)力點(diǎn)M，聯(lián)接，聯(lián)接OM并延長(zhǎng)與極限應(yīng)力線(xiàn)交與并延長(zhǎng)與極限應(yīng)力線(xiàn)交與M 3）計(jì)算疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)）計(jì)算疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)圖解法計(jì)算結(jié)果與解析法計(jì)算結(jié)果相近。圖解法計(jì)算結(jié)果與解析法計(jì)算結(jié)果相近。5 . 265. 36060219219maxmaxSS6例3發(fā)動(dòng)機(jī)連桿橫截面上應(yīng)力變化規(guī)律如圖所示，求該應(yīng)力的循環(huán)特性r、應(yīng)力幅a和平均應(yīng)力m。解：應(yīng)力的循