第2章機(jī)械零件的工作能力和計(jì)算準(zhǔn)則

1、第第2 2章章 機(jī)械零件的工作能力和計(jì)算準(zhǔn)則機(jī)械零件的工作能力和計(jì)算準(zhǔn)則2.12.1 載荷和應(yīng)力的分類(lèi)載荷和應(yīng)力的分類(lèi)2.22.2 機(jī)械零件的強(qiáng)度機(jī)械零件的強(qiáng)度2.32.3 機(jī)械零件的表面強(qiáng)度機(jī)械零件的表面強(qiáng)度幾個(gè)名詞幾個(gè)名詞：1 1）失效：失效：機(jī)械零件由于某種原因不能正常工作，稱(chēng)機(jī)械零件由于某種原因不能正常工作，稱(chēng)為失效。為失效。注意注意： a) a) 失效并不單純指破壞，破壞只是失效的形式失效并不單純指破壞，破壞只是失效的形式之一。之一。 機(jī)械零件的可能失效形式很多，歸納起來(lái)主要有機(jī)械零件的可能失效形式很多，歸納起來(lái)主要有強(qiáng)度、剛度、耐磨性、振動(dòng)穩(wěn)定性以及溫度等方面的失效。強(qiáng)度、剛度、耐

2、磨性、振動(dòng)穩(wěn)定性以及溫度等方面的失效。 b) b) 同一種零件可能的失效形式往往有若干種。同一種零件可能的失效形式往往有若干種。 例如：軸在工作中可能產(chǎn)生斷裂、過(guò)大彈性變形、例如：軸在工作中可能產(chǎn)生斷裂、過(guò)大彈性變形、共振等失效。共振等失效。 機(jī)械零件失效的主要形式：整體斷裂、機(jī)械零件失效的主要形式：整體斷裂、過(guò)大的殘余變形、零件的表面破壞、破壞正常過(guò)大的殘余變形、零件的表面破壞、破壞正常工作條件引起的失效（教材工作條件引起的失效（教材P10P10）機(jī)械零件失效實(shí)例：機(jī)械零件失效實(shí)例：潘存云教授研制輪齒塑性變形輪齒塑性變形潘存云教授研制齒輪輪齒折斷齒輪輪齒折斷 潘存云教授研制軸承外圈塑性變形軸

3、承外圈塑性變形潘存云教授研制齒面接觸疲勞點(diǎn)蝕齒面接觸疲勞點(diǎn)蝕潘存云教授研制軸瓦磨損軸瓦磨損潘存云教授研制軸承內(nèi)圈破裂軸承內(nèi)圈破裂 2 2）工作能力：工作能力： 即機(jī)械零件在一定條件下抵抗失效即機(jī)械零件在一定條件下抵抗失效的能力。的能力。3 3）承載能力：承載能力： 對(duì)載荷而言的工作能力。（也就是對(duì)載荷而言的工作能力。（也就是用載荷表示的工作能力）用載荷表示的工作能力）4 4）工作能力計(jì)算準(zhǔn)則：工作能力計(jì)算準(zhǔn)則： 為防止機(jī)械零件發(fā)生某種失為防止機(jī)械零件發(fā)生某種失效而應(yīng)滿足的條件。效而應(yīng)滿足的條件。（也可以理解為是機(jī)械零件不發(fā)生失效的（也可以理解為是機(jī)械零件不發(fā)生失效的“安全件安全件”， 是設(shè)計(jì)零

4、件時(shí)的理論依據(jù)）。是設(shè)計(jì)零件時(shí)的理論依據(jù)）。載荷和應(yīng)力1 為了防止機(jī)械零件在工作中產(chǎn)生失效，設(shè)計(jì)時(shí)，為了防止機(jī)械零件在工作中產(chǎn)生失效，設(shè)計(jì)時(shí)，需要需要以以零件的工作能力計(jì)算準(zhǔn)則零件的工作能力計(jì)算準(zhǔn)則為依據(jù)進(jìn)行必要的計(jì)為依據(jù)進(jìn)行必要的計(jì)算。機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則大體有：算。機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則大體有： 強(qiáng)度準(zhǔn)則強(qiáng)度準(zhǔn)則 剛度準(zhǔn)則剛度準(zhǔn)則 壽命準(zhǔn)則壽命準(zhǔn)則 振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則 可靠性準(zhǔn)則可靠性準(zhǔn)則 摩擦學(xué)準(zhǔn)則摩擦學(xué)準(zhǔn)則1 1 載荷載荷由于運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的慣性力和沖擊等引起的載荷稱(chēng)為由于運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的慣性力和沖擊等引起的載荷稱(chēng)為動(dòng)載荷。動(dòng)載荷。 靜載荷靜載荷變載荷變載荷按是否隨時(shí)間變化，載荷分為按是否

5、隨時(shí)間變化，載荷分為：按是否考慮動(dòng)載荷的影響，載荷分為：按是否考慮動(dòng)載荷的影響，載荷分為：名義載荷名義載荷：在理想平穩(wěn)條件下所受的載荷（不考慮動(dòng)載荷的影響）在理想平穩(wěn)條件下所受的載荷（不考慮動(dòng)載荷的影響）計(jì)算載荷計(jì)算載荷載荷系數(shù)載荷系數(shù)K K名義載荷（代表機(jī)器或零件實(shí)際所受載荷）名義載荷（代表機(jī)器或零件實(shí)際所受載荷） 載荷系數(shù)載荷系數(shù)K K：用于計(jì)入在實(shí)際工作中受到的各種動(dòng)載荷的影響。：用于計(jì)入在實(shí)際工作中受到的各種動(dòng)載荷的影響。額定載荷：額定載荷： 由原動(dòng)機(jī)的額定功率推算出的載荷。由原動(dòng)機(jī)的額定功率推算出的載荷。2.12.1 載荷和應(yīng)力的分類(lèi)載荷和應(yīng)力的分類(lèi)載荷和應(yīng)力22 2 應(yīng)力應(yīng)力應(yīng)力分

6、為應(yīng)力分為靜應(yīng)力 變應(yīng)力2minmaxm2minmaxamaxmax最大應(yīng)力；最大應(yīng)力； minmin最小應(yīng)力最小應(yīng)力m m平均應(yīng)力；平均應(yīng)力； a a應(yīng)力幅值應(yīng)力幅值r r 應(yīng)力比（循環(huán)特性）應(yīng)力比（循環(huán)特性）maxminr變應(yīng)力 應(yīng)力應(yīng)力與外載荷、零件的截面形狀與外載荷、零件的截面形狀有關(guān)有關(guān) 強(qiáng)度強(qiáng)度與材料本身的機(jī)械性能有關(guān)，而與外載荷、截面形狀等與材料本身的機(jī)械性能有關(guān)，而與外載荷、截面形狀等無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)。 強(qiáng)度：指機(jī)械零件工作時(shí)抵抗破壞（斷裂或塑性變形）的能力。強(qiáng)度：指機(jī)械零件工作時(shí)抵抗破壞（斷裂或塑性變形）的能力。 o ot t應(yīng)應(yīng)力力靜應(yīng)力靜應(yīng)力變應(yīng)力變應(yīng)力穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)

7、力非穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力非穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力非對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力非對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力規(guī)律性非穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力規(guī)律性非穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力隨機(jī)性非穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力隨機(jī)性非穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力 規(guī)律性規(guī)律性 隨機(jī)性隨機(jī)性周期周期尖峰應(yīng)力尖峰應(yīng)力 o ot t應(yīng)應(yīng)力力靜應(yīng)力靜應(yīng)力變應(yīng)力變應(yīng)力穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力非穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力非穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力非對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力非對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力規(guī)律性非穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力規(guī)律性非穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力隨機(jī)性非穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力隨機(jī)性非穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力最大應(yīng)力：最大應(yīng)力：最小應(yīng)力：最小應(yīng)力：應(yīng)力幅：應(yīng)力幅：平均應(yīng)力：平均應(yīng)力：ma

8、xmin2/)(minmaxa2/)(minminm循環(huán)特性（應(yīng)循環(huán)特性（應(yīng)力比）：力比）：maxminr1r脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力：脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力：靜應(yīng)力：靜應(yīng)力：0r1r非對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力：非對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力：11r對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力：對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力：對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力r r = -1= -1、 m m0 0脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力 r r=0=0、 minmin0 0靜應(yīng)力靜應(yīng)力 r r=1=1靜應(yīng)力（可看作是循環(huán)應(yīng)力的一個(gè)特例）靜應(yīng)力（可看作是循環(huán)應(yīng)力的一個(gè)特例）注：靜應(yīng)力只在靜載荷作用下產(chǎn)生，循環(huán)應(yīng)力可由變載荷產(chǎn)注：靜應(yīng)力只在靜載荷作用下產(chǎn)生，循環(huán)應(yīng)力可由變載荷產(chǎn)生，也可由靜載荷產(chǎn)生。生，也可由靜載荷產(chǎn)生

9、。（承受靜載荷的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或周期運(yùn)動(dòng)的零件將產(chǎn)生變應(yīng)力）（承受靜載荷的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或周期運(yùn)動(dòng)的零件將產(chǎn)生變應(yīng)力）另外，應(yīng)力還分為另外，應(yīng)力還分為名義應(yīng)力：根據(jù)名義載荷求得的應(yīng)力名義應(yīng)力：根據(jù)名義載荷求得的應(yīng)力計(jì)算應(yīng)力：根據(jù)計(jì)算載荷求得的應(yīng)力計(jì)算應(yīng)力：根據(jù)計(jì)算載荷求得的應(yīng)力強(qiáng)度準(zhǔn)則2.2 機(jī)械零件的強(qiáng)度機(jī)械零件的強(qiáng)度強(qiáng)度：指機(jī)械零件工作時(shí)抵抗破壞（斷裂或塑性變形）的能力。強(qiáng)度：指機(jī)械零件工作時(shí)抵抗破壞（斷裂或塑性變形）的能力。 2.2.1 2.2.1 判斷零件強(qiáng)度的兩種方法：判斷零件強(qiáng)度的兩種方法：1 1） 用應(yīng)力表示：用應(yīng)力表示： Slim2 2）用安全系數(shù)表示：）用安全系數(shù)表示：SSlimS式中：

10、式中：計(jì)算最大應(yīng)力計(jì)算最大應(yīng)力lim極限應(yīng)力極限應(yīng)力計(jì)算安全系數(shù)計(jì)算安全系數(shù)SS許用應(yīng)力許用應(yīng)力許用安全系數(shù)許用安全系數(shù)注：對(duì)于切應(yīng)力，只須將上述各公式中的注：對(duì)于切應(yīng)力，只須將上述各公式中的 換成換成 即可。即可。靜應(yīng)力下的強(qiáng)度2.2.2 2.2.2 靜應(yīng)力下的強(qiáng)度靜應(yīng)力下的強(qiáng)度 在在靜應(yīng)力靜應(yīng)力下工作的零件，其可能的失效形式是塑性變下工作的零件，其可能的失效形式是塑性變形或斷裂。材料種類(lèi)不同，所取極限應(yīng)力也不同。形或斷裂。材料種類(lèi)不同，所取極限應(yīng)力也不同。塑性材料塑性材料 單向應(yīng)力狀態(tài)：?jiǎn)蜗驊?yīng)力狀態(tài)： slimslim，復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)：復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)： 按第三或第四強(qiáng)度理論計(jì)算當(dāng)量應(yīng)力。按第三

11、或第四強(qiáng)度理論計(jì)算當(dāng)量應(yīng)力。脆性材料脆性材料 單向應(yīng)力狀態(tài)：?jiǎn)蜗驊?yīng)力狀態(tài)： ，BlimBlim復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)：復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)： 按第一強(qiáng)度理論計(jì)算當(dāng)量應(yīng)力。按第一強(qiáng)度理論計(jì)算當(dāng)量應(yīng)力。 注：注：1 1）對(duì)于塑性材料和組織不均勻的材料（如灰鑄鐵），在計(jì)算）對(duì)于塑性材料和組織不均勻的材料（如灰鑄鐵），在計(jì)算靜強(qiáng)度時(shí)，可不考慮應(yīng)力集中的影響。靜強(qiáng)度時(shí)，可不考慮應(yīng)力集中的影響。 2 2）對(duì)于組織均勻的低塑性材料（如淬火鋼），在計(jì)算靜強(qiáng)度）對(duì)于組織均勻的低塑性材料（如淬火鋼），在計(jì)算靜強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)考慮應(yīng)力集中的影響。時(shí)，應(yīng)考慮應(yīng)力集中的影響。接觸強(qiáng)度2.2.3 2.2.3 變應(yīng)力強(qiáng)度變應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算變應(yīng)力下的強(qiáng)

12、度時(shí)，應(yīng)取計(jì)算變應(yīng)力下的強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)取 疲勞極限疲勞極限 （詳見(jiàn)第三章）。（詳見(jiàn)第三章）。 limrN2.2.4 2.2.4 許用安全系數(shù)許用安全系數(shù)SS安全系數(shù)定得正確與否對(duì)零件尺寸有很大影響安全系數(shù)定得正確與否對(duì)零件尺寸有很大影響 過(guò)大，則機(jī)器會(huì)過(guò)于笨重；過(guò)小，可能不安全。過(guò)大，則機(jī)器會(huì)過(guò)于笨重；過(guò)小，可能不安全。因此，在保證安全的前提下，應(yīng)盡可能選用較小的許用安全系數(shù)。因此，在保證安全的前提下，應(yīng)盡可能選用較小的許用安全系數(shù)。 的取值主要受下列因素的影響：的取值主要受下列因素的影響：SS 1 1） 計(jì)算的準(zhǔn)確性；計(jì)算的準(zhǔn)確性； 2 2）材料的均勻性；）材料的均勻性； 3 3）零件的重要性。

13、）零件的重要性。（1 1）靜應(yīng)力下，塑性材料的零件靜應(yīng)力下，塑性材料的零件 S S =1.2 =1.2.5.5 鑄鋼件鑄鋼件 S S =1. =1.5.5（）（）靜應(yīng)力下，脆性材料，如高強(qiáng)度鋼或鑄鐵：靜應(yīng)力下，脆性材料，如高強(qiáng)度鋼或鑄鐵： S S =3 =34 4（3 3）變應(yīng)力下，變應(yīng)力下， S S =1.3 =1.31.71.7材料不均勻，或計(jì)算不準(zhǔn)時(shí)取材料不均勻，或計(jì)算不準(zhǔn)時(shí)取 S S =1.7 =1.72.52.52.2.5 2.2.5 提高機(jī)械零件強(qiáng)度的措施提高機(jī)械零件強(qiáng)度的措施從結(jié)構(gòu)方面1.合理布置零件,減少所受載荷2.降低應(yīng)力集中,均勻載荷分布3.采用等強(qiáng)度結(jié)構(gòu)4.選用合理截面5

14、.減少應(yīng)力集中從工藝方面改善表面狀態(tài)1. 噴丸,碾壓2.滲碳,碳氮共滲,滲氮,表面淬火基本原理-形成殘余壓應(yīng)力,提高表面疲勞強(qiáng)度2.3 機(jī)械零件的表面強(qiáng)度機(jī)械零件的表面強(qiáng)度表面強(qiáng)度分為三種:A.表面接觸強(qiáng)度B.表面擠壓強(qiáng)度C.表面磨損強(qiáng)度如齒輪、凸輪、滾動(dòng)軸承等。如齒輪、凸輪、滾動(dòng)軸承等。B 機(jī)械零件中各零件之間的力的傳遞，總是通過(guò)兩個(gè)零件的機(jī)械零件中各零件之間的力的傳遞，總是通過(guò)兩個(gè)零件的接觸形式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。常見(jiàn)兩機(jī)械零件的接觸形式為點(diǎn)接觸或線接觸形式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。常見(jiàn)兩機(jī)械零件的接觸形式為點(diǎn)接觸或線接觸。接觸。2.3.1 2.3.1 表面接觸疲勞強(qiáng)度表面接觸疲勞強(qiáng)度 兩個(gè)零件在受載前是兩個(gè)零件在

15、受載前是點(diǎn)點(diǎn)接觸或接觸或線線接觸。受載后，接觸。受載后，由于變形其接觸處為一由于變形其接觸處為一小面積小面積，通常此面積甚小而表，通常此面積甚小而表層產(chǎn)生的局部應(yīng)力卻很大，這種應(yīng)力稱(chēng)為層產(chǎn)生的局部應(yīng)力卻很大，這種應(yīng)力稱(chēng)為接觸應(yīng)力。接觸應(yīng)力。這時(shí)零件強(qiáng)度稱(chēng)為這時(shí)零件強(qiáng)度稱(chēng)為接觸強(qiáng)度接觸強(qiáng)度。F 2 O2 1 O1 2 2 O O2 2 1 1 O O1 1 F F 2 2 2 2b b sH1 1 彈性位彈性位移移B接觸失效形式常表現(xiàn)為接觸失效形式常表現(xiàn)為疲 勞 點(diǎn) 蝕 。疲 勞 點(diǎn) 蝕 。后果：后果：減少了接觸面積、損壞了零件的光滑表面、降低了承載減少了接觸面積、損壞了零件的光滑表面、降低了承

16、載能力、引起振動(dòng)和噪音。能力、引起振動(dòng)和噪音。初始疲勞裂紋初始疲勞裂紋初始疲勞裂紋初始疲勞裂紋裂紋的擴(kuò)展與斷裂裂紋的擴(kuò)展與斷裂 油油金屬剝落出現(xiàn)小坑金屬剝落出現(xiàn)小坑機(jī)械零件的接觸應(yīng)力通常隨時(shí)間作周期性變化，使零件表層產(chǎn)生初始疲勞裂紋，機(jī)械零件的接觸應(yīng)力通常隨時(shí)間作周期性變化，使零件表層產(chǎn)生初始疲勞裂紋，裂紋擴(kuò)展、潤(rùn)滑油被擠迸裂紋中將產(chǎn)生高壓，使裂紋加快擴(kuò)展，使表層金屬呈小裂紋擴(kuò)展、潤(rùn)滑油被擠迸裂紋中將產(chǎn)生高壓，使裂紋加快擴(kuò)展，使表層金屬呈小片狀剝落下來(lái)，在零件表面形成一些小坑片狀剝落下來(lái)，在零件表面形成一些小坑 ，這種現(xiàn)象稱(chēng)為疲勞點(diǎn)蝕。，這種現(xiàn)象稱(chēng)為疲勞點(diǎn)蝕。b b由彈性力學(xué)可知，接觸應(yīng)力為：

17、由彈性力學(xué)可知，接觸應(yīng)力為：2121令21212EEEEE對(duì)于鋼或鑄鐵取泊松比對(duì)于鋼或鑄鐵取泊松比 1 1= =2 2= =0.3 ,=0.3 , 則有簡(jiǎn)化公式。則有簡(jiǎn)化公式。上述公式稱(chēng)為上述公式稱(chēng)為赫茲赫茲(H(HHertz)Hertz)公式公式 注：注：“”用于外接觸，用于外接觸，“”用于內(nèi)接觸。用于內(nèi)接觸。H HH H2 21 1Fn1 1F Fn nb b2 2H HH H222121211111EEbFHbEFnH418.0=H H 最大接觸應(yīng)力或最大接觸應(yīng)力或赫茲應(yīng)力赫茲應(yīng)力; ;212121212EEEEEb b 接觸長(zhǎng)度接觸長(zhǎng)度; ;F Fn n 作用在圓柱體上的載荷作用在圓柱

18、體上的載荷; ; 綜合曲率半徑綜合曲率半徑; ; 綜合彈性模量綜合彈性模量; ; E E1 1、 E E2 2 分別為分別為 兩圓柱體的彈性模量。兩圓柱體的彈性模量。 接觸疲勞強(qiáng)度的判定條件為接觸疲勞強(qiáng)度的判定條件為HlimHHHH,S而b bFn接觸強(qiáng)度2接觸循環(huán)應(yīng)力作用下的接觸循環(huán)應(yīng)力作用下的失效形式失效形式是：是：疲勞點(diǎn)蝕疲勞點(diǎn)蝕（簡(jiǎn)稱(chēng)點(diǎn)蝕）。（簡(jiǎn)稱(chēng)點(diǎn)蝕）。點(diǎn)蝕的危害點(diǎn)蝕的危害： 1 1）破壞零件的光滑表面，引起振動(dòng)和噪音。）破壞零件的光滑表面，引起振動(dòng)和噪音。 2 2）減小零件的有效工作面積。）減小零件的有效工作面積。 實(shí)際中的高副零件所受的接觸應(yīng)力都是循環(huán)變化的。實(shí)際中的高副零件所受

19、的接觸應(yīng)力都是循環(huán)變化的。如齒如齒輪的輪齒，接觸嚙合時(shí)受應(yīng)力作用，脫離嚙合時(shí)不受應(yīng)力作用。輪的輪齒，接觸嚙合時(shí)受應(yīng)力作用，脫離嚙合時(shí)不受應(yīng)力作用。 在接觸循環(huán)應(yīng)力作用下的強(qiáng)度稱(chēng)為在接觸循環(huán)應(yīng)力作用下的強(qiáng)度稱(chēng)為表面接觸疲勞強(qiáng)度表面接觸疲勞強(qiáng)度。強(qiáng)度條件為：強(qiáng)度條件為： HH2.3.2 2.3.2 表面擠壓強(qiáng)度表面擠壓強(qiáng)度 兩零件之間為面接觸時(shí)，在載荷作用下，接觸表面兩零件之間為面接觸時(shí)，在載荷作用下，接觸表面 上產(chǎn)生的應(yīng)力稱(chēng)為擠壓應(yīng)力，用上產(chǎn)生的應(yīng)力稱(chēng)為擠壓應(yīng)力，用 表示。表示。 p 在擠壓應(yīng)力作用下的強(qiáng)度稱(chēng)為擠壓強(qiáng)度，其強(qiáng)度條件在擠壓應(yīng)力作用下的強(qiáng)度稱(chēng)為擠壓強(qiáng)度，其強(qiáng)度條件為：為： pp 擠壓

20、應(yīng)力作用下，接觸面的失效形式是擠壓應(yīng)力作用下，接觸面的失效形式是“壓潰壓潰” 。注：相互擠壓表面上的擠壓應(yīng)力相等。注：相互擠壓表面上的擠壓應(yīng)力相等。2.3.3 2.3.3 表面磨損強(qiáng)度表面磨損強(qiáng)度條件性計(jì)算條件性計(jì)算1、滑動(dòng)速度低、載荷大時(shí)限制表面壓強(qiáng) pp (防止壓碎及塑性變形）2、滑動(dòng)速度高時(shí)防止?jié)櫥?pvpv 3、高速時(shí)防止速度過(guò)高加速磨損 vv 提高表面磨損強(qiáng)度的措施提高表面磨損強(qiáng)度的措施1.選用合適的摩擦副材料2.提高表面硬度3.降低表面粗糙度4.采用有效的潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑方法5.表面鍍層,氧化處理6.防止灰塵進(jìn)入摩擦面7.防止溫度過(guò)高擠壓強(qiáng)度及剛度準(zhǔn)則2.4 機(jī)械零件的剛度機(jī)械零件

21、的剛度 剛度剛度是指機(jī)械零件在載荷作用下抵抗彈性變形的能是指機(jī)械零件在載荷作用下抵抗彈性變形的能力。如果零件的剛度不足，有些零件則會(huì)因?yàn)楫a(chǎn)生過(guò)大力。如果零件的剛度不足，有些零件則會(huì)因?yàn)楫a(chǎn)生過(guò)大的彈性變形而失效。的彈性變形而失效。 如：機(jī)床主軸的彈性變形過(guò)大將會(huì)影響所加工工件的精度。如：機(jī)床主軸的彈性變形過(guò)大將會(huì)影響所加工工件的精度。剛度條件：剛度條件：實(shí)際變形量實(shí)際變形量 y y 許用變形量許用變形量 y y式中：實(shí)際變形量可用相關(guān)理論計(jì)算或由實(shí)驗(yàn)方法確定。式中：實(shí)際變形量可用相關(guān)理論計(jì)算或由實(shí)驗(yàn)方法確定。許用變形量許用變形量y y是保證正常工作所允許的變形量。是保證正常工作所允許的變形量。

22、注：注：1 1）零件材料的彈性模量）零件材料的彈性模量E E越大，則其剛度越大。越大，則其剛度越大。 2 2）用合金鋼代替碳鋼能提高零件的強(qiáng)度，但不能提高零件）用合金鋼代替碳鋼能提高零件的強(qiáng)度，但不能提高零件的剛度。的剛度。 3 3）結(jié)構(gòu)對(duì)剛度的影響）結(jié)構(gòu)對(duì)剛度的影響-截面形狀-支承方式和位置-是否有加強(qiáng)肋加強(qiáng)肋三原則：延至力作用點(diǎn)，高度不宜過(guò)低，在受壓下工作剛度準(zhǔn)則及振動(dòng)穩(wěn)定性2.5 振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則 當(dāng)作用在零件上的周期性外力的變化頻率與零件的自當(dāng)作用在零件上的周期性外力的變化頻率與零件的自激振動(dòng)頻率（固有頻率）接近或者相等時(shí)，便發(fā)生共振，激振動(dòng)頻率（固有頻率）接近或者相等時(shí)，便發(fā)生共振，導(dǎo)致零件失效。這種現(xiàn)象稱(chēng)之為導(dǎo)致零件失效。這種現(xiàn)象稱(chēng)之為“失去振動(dòng)穩(wěn)定性失去振動(dòng)穩(wěn)定性”。 振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則：振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則：使零件的自激振動(dòng)頻率使