第三章機(jī)械零件的強(qiáng)度課件

1、第三章掌握機(jī)械零件的強(qiáng)度、2、基本要求、載荷和應(yīng)力的分類了解材料的疲勞曲線和極限應(yīng)力曲線的意義和用途，從材料的一些基本力學(xué)性能和機(jī)械零件的幾何特性，學(xué)習(xí)零件的極限應(yīng)力線圖可以單方面變化應(yīng)力時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算方法，理解應(yīng)力等效變換的概念，學(xué)習(xí)雙向穩(wěn)定應(yīng)力3、重點(diǎn)、載荷和應(yīng)力分類部件的極限應(yīng)力線圖單向穩(wěn)定變形應(yīng)力下的機(jī)械部件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算機(jī)械部件的接觸強(qiáng)度、4、3-1的概要、1、載荷分類載荷根據(jù)其性質(zhì)分為靜載荷和可變載荷。 靜載荷：載荷的大小和方向不會(huì)隨時(shí)間變化，變化也不會(huì)極為緩慢。 可變載荷：載荷的大小或方向隨時(shí)間變化。 施加在機(jī)械零件上的負(fù)荷也分為工作負(fù)荷、名義負(fù)荷、計(jì)算負(fù)荷。 工作負(fù)荷：機(jī)器正常工

2、作時(shí)所承受的實(shí)際負(fù)荷。 名義載荷：用原動(dòng)機(jī)的功率計(jì)算求出的載荷。 載荷計(jì)算：名義載荷和載荷系數(shù)的乘積(考慮到零件工作時(shí)會(huì)受到附加載荷)。 5、6、7、3-2材料的疲勞特性、疲勞破壞：機(jī)械零件受到遠(yuǎn)低于材料拉伸強(qiáng)度極限的應(yīng)力變化作用時(shí)產(chǎn)生的破壞。 疲勞破壞的特征： (1)limb或s (2)無(wú)塑性變形的突然斷裂(3)是損傷的累積，裂紋隨應(yīng)力循環(huán)次數(shù)n而發(fā)展。 機(jī)械零件材料的耐疲勞性能通過(guò)實(shí)驗(yàn)記錄了對(duì)材料的標(biāo)準(zhǔn)樣品施加一定的應(yīng)力循環(huán)特性r的等幅應(yīng)變應(yīng)力，在不同的最大應(yīng)力下引起樣品疲勞破壞的循環(huán)次數(shù)n。 另一方面，疲勞破壞、8、3-1材料的疲勞特性、9、3-1材料的疲勞特性、10、3-1材料的疲勞特

3、性、11、3 .極限應(yīng)該努力：1 .材料的極限應(yīng)該簡(jiǎn)化：應(yīng)力循環(huán)次數(shù)n一定的情況下(N=N0 )，通過(guò)實(shí)驗(yàn)求出r和r的關(guān)系。 通常尋找m和a的關(guān)系，間接代表r和r的關(guān)系。 試驗(yàn)片的試驗(yàn)條件：1)光滑無(wú)應(yīng)力集中源2 )標(biāo)準(zhǔn)尺寸。12、材料的極限應(yīng)力的簡(jiǎn)化：a點(diǎn)： r=-1 (對(duì)稱)、c點(diǎn)： r=1(靜應(yīng)力)、d點(diǎn)： r=0(脈動(dòng))、13、14、2 .零件的極限應(yīng)謀求其簡(jiǎn)化：應(yīng)力集中、絕對(duì)尺寸、表面品質(zhì)、強(qiáng)化等情況下的疲勞極限： 應(yīng)力集中：零件截面幾何形狀突變中疲勞極限的降低減去應(yīng)力集中系數(shù)，絕對(duì)尺寸：截面絕對(duì)尺寸大，缺陷出現(xiàn)的概率大，疲勞極限降低，從絕對(duì)尺寸系數(shù)考慮，表面質(zhì)量：表面平滑或強(qiáng)化處理

4、，可以提高疲勞極限，從表面質(zhì)量系數(shù)考慮能夠提高疲勞極限，用零件強(qiáng)化系數(shù)考慮的話，綜合影響系數(shù)：15，1 )直線的方程式：2 )直線：16 )同樣，能夠用上述方法寫(xiě)出剪應(yīng)力的極限應(yīng)力曲線方程式。 直線：直線：直線：17，18，1 .單向穩(wěn)定應(yīng)力時(shí)機(jī)械部件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算，變應(yīng)力的應(yīng)力比不變，即r=C變應(yīng)力的平均應(yīng)力不變，即m=c變應(yīng)力的最小應(yīng)力不變，即min=c，3-3機(jī)械部件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算，一般步驟：1 )從外載荷計(jì)算a的工作應(yīng)力，2 )將工作應(yīng)力m、a繪制在零件極限應(yīng)力圖上，工作應(yīng)力點(diǎn)： m(m，a )、3 )與工作應(yīng)力點(diǎn)m(m，a )對(duì)應(yīng)的零件的極限應(yīng)力點(diǎn)m(me，ae )、零件的極限應(yīng)力，

5、4 )安全系數(shù)：按零件的負(fù)荷方式，19，(1)om線和AG線與m(me，ae )相交時(shí)：20，2)on線和GC線與n(me，ae )相交時(shí)：靜應(yīng)力計(jì)算：注意：如果工作應(yīng)力點(diǎn)在OGC區(qū)域內(nèi)，則lin=s，此時(shí)通過(guò)靜應(yīng)力計(jì)算，極限為疲勞強(qiáng)度靜強(qiáng)度21，2 .變形1 )如果該線與AG線相交于m(me，ae )，則：22、極限為疲勞強(qiáng)度的靜強(qiáng)度，2 )如果該線與GC線相交于n(me，ae )，則用靜應(yīng)力計(jì)算：注意：如果工作應(yīng)力點(diǎn)在HGC區(qū)域內(nèi)，則用lin=s，此時(shí)用靜應(yīng)力計(jì)算：3 .變化也就是說(shuō)，公式用m點(diǎn)和橫軸所成的角超過(guò)45的直線表示。 (1)該線和AG線相交于m(me，ae )時(shí)：24 :同樣，

6、可以用上述方法寫(xiě)剪切應(yīng)力的疲勞強(qiáng)度計(jì)算式。 大致，2 )如果該線與GC線相交于n(me，ae )，則為：靜應(yīng)力計(jì)算：注意：如果工作應(yīng)力點(diǎn)在IGC區(qū)域內(nèi)，則為lin=s，此時(shí)靜應(yīng)力計(jì)算，極限為疲勞強(qiáng)度靜強(qiáng)度，25、26、27、28、29、30、3 .雙向穩(wěn)定變形應(yīng)力時(shí)機(jī)械零件的疲勞極限相位相同的對(duì)稱彎曲應(yīng)力a和扭轉(zhuǎn)剪切應(yīng)力a作用時(shí)，對(duì)于一般結(jié)構(gòu)鋼，實(shí)驗(yàn)求出其對(duì)應(yīng)的極限應(yīng)力(a，a )滿足以下關(guān)系：注：因?yàn)槭菍?duì)稱循環(huán)：曲線上的任何點(diǎn)都表示對(duì)應(yīng)極限對(duì)應(yīng)。 如果包括零件工作的壓力點(diǎn)的話就安全了。，式中：-1e是部件僅受到對(duì)稱的情況下的極限應(yīng)力-1e是部件僅受到對(duì)稱的情況下的極限應(yīng)力，31，32是作用于部件的彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為非對(duì)稱循環(huán)變化應(yīng)力的情況下： 4 .提高零件疲勞強(qiáng)度的措施，1 .盡量減少零件應(yīng)力集中2 .選擇疲勞強(qiáng)度高的材料，通過(guò)適當(dāng)?shù)臒崽幚硖岣卟牧系钠趶?qiáng)度和強(qiáng)化技術(shù)3 .提高零件表面質(zhì)量4 .盡量減少或消除零件表面可能發(fā)生的初始裂紋的尺