機械設(shè)計中的強度問題

1、1. 載荷機器正常工作時所受的實際載荷 (一般難以確定)一、載荷和應(yīng)力名義載荷：靜應(yīng)力：第四章 機械設(shè)計中的強度問題工作載荷：按原動機功率求得(理想狀態(tài))功率 kW轉(zhuǎn)速 r/min計算載荷：載荷系數(shù)(考慮各種附加載荷)2. 應(yīng)力不隨時間而變的應(yīng)力變應(yīng)力：隨時間而變的應(yīng)力穩(wěn)定循環(huán)：不穩(wěn)定循環(huán)：隨機：不隨時間變之一隨時間變變化無規(guī)律僅討論穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力13. 幾種穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力(1) 變應(yīng)力參數(shù) ( 以正應(yīng)力為例、可將替換)最大應(yīng)力最小應(yīng)力應(yīng)力幅平均應(yīng)力已知 2 個參數(shù)可確定其余參數(shù)(2) 對稱循環(huán)變應(yīng)力循環(huán)特征(3) 脈動循環(huán)變應(yīng)力(4) 靜應(yīng)力脈動循環(huán)變應(yīng)力對稱循環(huán)變應(yīng)力非對稱循環(huán)變應(yīng)力2二、

2、靜應(yīng)力作用下的強度條件1. 危險剖面的應(yīng)力正應(yīng)力：剪應(yīng)力：極限應(yīng)力脆性材料取強度極限塑性材料取屈服極限2. 危險剖面的安全系數(shù)3三、變應(yīng)力作用下的強度條件1. 靜、變應(yīng)力下的零件損壞和極限應(yīng)力(1) 零件損壞機理靜應(yīng)力作用下：危險剖面塑性變形或斷裂變應(yīng)力作用下：疲勞斷裂零件表面應(yīng)力超過極限值微裂紋擴展斷裂(2) 極限應(yīng)力靜應(yīng)力極限應(yīng)力：與材料性能有關(guān)變應(yīng)力疲勞極限：與材料有關(guān)外，還與循環(huán)特征 r 、應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 、應(yīng)力集中、絕對尺寸、表面狀態(tài)有關(guān)42. 不同循環(huán)次數(shù) N 時的疲勞極限(1) 疲勞曲線在循環(huán)特征為 r 的變應(yīng)力作用下對一組試樣作疲勞試驗一個值記錄下試樣破壞的值(2) 循環(huán)基數(shù)

3、當值小到某一數(shù)值時，“無數(shù)”次循環(huán)試樣都不會疲勞破壞，則用替代“無數(shù)”次。如碳鋼(3) 材料疲勞極限與對應(yīng)的值曲線方程：(4) 不同 N 的疲勞極限當時當時53. 不同應(yīng)力循環(huán)特征 r 時的疲勞極限(1) 材料的極限應(yīng)力簡圖已知材料的機械性能可作簡圖折線ADG上任一點，表示在不同 r 時的疲勞極限對于n 點 (工作應(yīng)力為和)應(yīng)力循環(huán)特征：對應(yīng)的疲勞極限：等效系數(shù)6對于塑性材料DG上任一點代表AD上任一點代表一定 r 的材料疲勞極限對于D點結(jié)論：材料疲勞極限當工作應(yīng)力(和)的循環(huán)特征當工作應(yīng)力(和)的循環(huán)特征材料疲勞極限7(2) 考慮應(yīng)力集中、絕對尺寸、表面狀態(tài)時的疲勞極限應(yīng)力集中：零件剖面幾何形狀突變處疲勞極限降低用應(yīng)力集中系數(shù)來考慮絕對尺寸：剖面絕對尺寸大、出現(xiàn)缺陷概率大、疲勞極限降低用絕對尺寸系數(shù)來考慮表面狀態(tài)：表面光滑或強化處理、能提高疲勞極限用表面狀態(tài)系數(shù)來考慮綜合影響系數(shù)或考慮各因素影響8用或修正縱坐標(應(yīng)力幅部分)零件的疲勞極限零件的疲勞極限結(jié)論：對于塑性材料9(3