第三章機械零件的強度課件

1、第三章掌握機械零件的強度、2、基本要求、載荷和應力的分類了解材料的疲勞曲線和極限應力曲線的意義和用途，從材料的一些基本力學性能和機械零件的幾何特性，學習零件的極限應力線圖可以單方面變化應力時的強度計算方法，理解應力等效變換的概念，學習雙向穩(wěn)定應力3、重點、載荷和應力分類部件的極限應力線圖單向穩(wěn)定變形應力下的機械部件的疲勞強度計算機械部件的接觸強度、4、3-1的概要、1、載荷分類載荷根據其性質分為靜載荷和可變載荷。 靜載荷：載荷的大小和方向不會隨時間變化，變化也不會極為緩慢。 可變載荷：載荷的大小或方向隨時間變化。 施加在機械零件上的負荷也分為工作負荷、名義負荷、計算負荷。 工作負荷：機器正常工

2、作時所承受的實際負荷。 名義載荷：用原動機的功率計算求出的載荷。 載荷計算：名義載荷和載荷系數的乘積(考慮到零件工作時會受到附加載荷)。 5、6、7、3-2材料的疲勞特性、疲勞破壞：機械零件受到遠低于材料拉伸強度極限的應力變化作用時產生的破壞。 疲勞破壞的特征： (1)limb或s (2)無塑性變形的突然斷裂(3)是損傷的累積，裂紋隨應力循環(huán)次數n而發(fā)展。 機械零件材料的耐疲勞性能通過實驗記錄了對材料的標準樣品施加一定的應力循環(huán)特性r的等幅應變應力，在不同的最大應力下引起樣品疲勞破壞的循環(huán)次數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 .極限應該努力：1 .材料的極限應該簡化：應力循環(huán)次數n一定的情況下(N=N0 )，通過實驗求出r和r的關系。 通常尋找m和a的關系，間接代表r和r的關系。 試驗片的試驗條件：1)光滑無應力集中源2 )標準尺寸。12、材料的極限應力的簡化：a點： r=-1 (對稱)、c點： r=1(靜應力)、d點： r=0(脈動)、13、14、2 .零件的極限應謀求其簡化：應力集中、絕對尺寸、表面品質、強化等情況下的疲勞極限： 應力集中：零件截面幾何形狀突變中疲勞極限的降低減去應力集中系數，絕對尺寸：截面絕對尺寸大，缺陷出現的概率大，疲勞極限降低，從絕對尺寸系數考慮，表面質量：表面平滑或強化處理

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

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

6、可以用上述方法寫剪切應力的疲勞強度計算式。 大致，2 )如果該線與GC線相交于n(me，ae )，則為：靜應力計算：注意：如果工作應力點在IGC區(qū)域內，則為lin=s，此時靜應力計算，極限為疲勞強度靜強度，25、26、27、28、29、30、3 .雙向穩(wěn)定變形應力時機械零件的疲勞極限相位相同的對稱彎曲應力a和扭轉剪切應力a作用時，對于一般結構鋼，實驗求出其對應的極限應力(a，a )滿足以下關系：注：因為是對稱循環(huán)：曲線上的任何點都表示對應極限對應。 如果包括零件工作的壓力點的話就安全了。，式中：-1e是部件僅受到對稱的情況下的極限應力-1e是部件僅受到對稱的情況下的極限應力，31，32是作用于部件的彎曲應力和扭轉應力為非對稱循環(huán)變化應力的情況下： 4 .提高零件疲勞強度的措施，1 .盡量減少零件應力集中2 .選擇疲勞強度高的材料，通過適當的熱處理提高材料的疲勞強度和強化技術3 .提高零件表面質量4 .盡量減少或消除零件表面可能發(fā)生的初始裂紋的尺