第1章机械设计总论选读.ppt

§1-3 机械零件的强度计算 1.载荷和应力的分类 2.机械零件的失效形式及强度条件 3.疲劳强度的基本理论 4.稳定变应力状态下机械零件的疲劳强度计算 5.非稳定变应力状态下机械零件的疲劳强度计算 6.机械零件的接触强度 单向应力状态下的安全系数计算（当ｒ＝常数时） 潘存云教授研制 3）影响润滑油粘度的主要因素 温度 ，压力 温度 t ↑ 压力p ↑ → η ↓ 但p 10 Mpa时可忽略。 → η ↑ 粘--温图 0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 30 40 50 60 70 80 90 ℃ η L-TSA32 L-TSA32 L-TSA32 L-TSA32 选用原则： * 载荷大、温度高的轴承，宜选用粘度大的油； * 载荷小、转速高的轴承，宜选用粘度小的油； 粘度值的大小不仅影响摩擦副的运动阻力，而且对润滑油膜的形成及承载能力具有决定性的作用。 标准大气压下的动力粘度 粘度压力指数 （2）润滑性（油性） 润滑性是指润滑油中的分子与金属表面吸附形成一边界油膜，以减小摩擦和磨损。润滑性愈好，吸附能力愈强。对于那些低速重载或润滑不充分的场合，润滑性具有特别重要的意义。 （3）极压性 润滑性能是润滑油中加入含硫、氯、磷的有机极性化合物之后，油中的极性分子在金属表面生成抗磨、耐高压的化学反应边界膜的性能，它在重载、高速、高温条件下，可改善边界润滑性能。 （4）闪点和燃点 润滑油在标准容器中加热所蒸发的油气，遇火焰即能发出闪光时的最低温度称为闪点。如果闪光时间长达5s,此温度称为燃点。闪点是衡量油易燃性的指标。对于在高温下工作的机器，这是一个重要参数。一般要求工作温度比油的闪点低。 （5）凝固点 润滑油在规定的条件下，不能自由流动时所达到的最高温度。凝固点是润滑油在低温下工作的重要指标。直接影响机器在低温下的启动性能和磨损情况。 （三）润滑脂 钙基润滑脂：具有良好的抗水性，但耐热性能差。工作温度55°C~60°C,便宜 1.润滑脂的种类 钠基润滑脂：耐热性能好，高温可达120 °C，但耐水性能差 锂基润滑脂：抗水耐高温，高温可达145 °C 铝基润滑脂：具有良好的抗水性，对金属表面有较高的吸附能力，有一定的防锈作用， 70°C开始软化，只适用于50°C以下工作 润滑脂是润滑油与稠化剂（钙、锂、钠的金属皂）的膏状混合物，为改善性能，加入一些添加剂。 2.润滑脂的主要性能指标 （1）针入度：它是表征润滑脂稀稠度的指标。针入度越大，润滑脂越稠，反正，流动性越大。 （2）滴点：它是表示润滑脂受热后开始滴落时的温度。 （3）安定性：它反映润滑脂在存储和使用过程中维持润滑性能的能力，包括抗水性、抗氧化性和机械安定性。 3.2 极限应力图 为了得到各种循环特征r下的疲劳极限值，常借助于极限应力图。 用AＧC折线表示零件材料的极限应力图是其中一种近似方法。 AＧ直线的方程为： CＧ直线的方程为： ψσ为平均应力折合为应力幅的等效系数，表示材料对应力循环不对称性的敏感程度，其值由试验及下式决定： 　 利用极限应力图可求不同应力循环特征 r 时的疲劳极限 材料的极限应力 简图 已知材料的机械性能 可作 简图 折线ADG上任一点，表示在 不同 r 时的疲劳极限 对于n 点 (工作应力为 和 ) 应力循环特征： 对应的疲劳极限： 等效系数 影响机械零件疲劳强度的主要因素，除材料性能、应力循环特征 和循环次数外，还应考虑应力集中、绝对尺寸、表面状态的影响 应力集中：零件剖面几何形状突变处疲劳极限降低 用应力集中系数 来考虑 绝对尺寸：剖面绝对尺寸大、出现缺陷概率大、疲劳极限降低 用绝对尺寸系数 来考虑 表面状态：表面光滑或强化处理、能提高疲劳极限 用表面状态系数 来考虑 综合影响系数 或 考虑各因素影响 3.3 影响机械零件疲劳强度的主要因素 3.4 零件的极限应力图 由于零件几何形状的变化、尺寸大小、加工质量及强化因素等的影响，使得零件的疲劳极限要小于材料试件的疲劳极限。 以弯曲疲劳极限的综合影响系数Ｋσ表示材料对称循环弯曲疲劳极限σ-1与零件对称循环弯曲疲劳极限σ-1e的比值，即 在不对称循环时，Ｋσ是试件与零件极限应力幅的比值。 将零件材料的极限应力线图 中的直线ADG 按比例向下移， 成为右图所示的直线ADG，而极 限应力曲线的 CG 部分，由于是 按照静应力的要求来考虑的，故 不须进行修正。这样就得到了零 件的极限应力线图。 4.稳定变应力时机械零件的疲劳强度计算 4.1 单向应力状态下机械零件的疲劳强度计算 （1）根据零件危险截面上的