Chapter02 TheStrengthofMachineElement幻灯片.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * 2、零件尺寸的影响——尺寸系数size factor 由于零件尺寸愈大时，材料的晶粒较粗，出现缺陷的概率大，而机械加工后表面冷作硬化层相对较薄，所以对零件疲劳强度的不良影响愈显著. (表2-8、表2-9、图2-9、图2-10) §2-3 机械零件的疲劳强度计算 3、表面状态的影响surface finish factor 1）表面质量系数 零件加工的表面质量（主要指表面粗糙度）对疲劳强度的影响 钢的 越高，表面愈粗糙， 愈低 表面状态的影响因素有表面加工质量、表面强化处理工艺和表面腐蚀状况等。 * 强化处理——淬火、渗氮、渗碳、热处理、抛光、喷丸、滚压等冷作工艺 零件只经过切削 考虑对零件进行不同的强化处理对零件疲劳强度的影响。 3）表面腐蚀系数 受到腐蚀的零件表面会产生腐蚀垢，形成应力集中源，故腐蚀也会降低零件的疲劳强度。 零件切削后又强化处理 零件在腐蚀介质中工作 2）表面强化系数 §2-3 机械零件的疲劳强度计算 * 4、综合影响系数 和零件的极限应力图 应力集中，零件尺寸和表面状态 只对应力幅 有影响，而对平均应力 无影响——而试验得 综合影响系数表示了材料极限应力幅与零件极限应力幅的比值 1）综合影响系数 §2-3 机械零件的疲劳强度计算 * 2)零件的极限应力图 由于 只对 有影响，而对 无影响，∴在材料的极限应力图 A′D′G′C上几个特殊点以坐标计入 影响。 零件脉动循环疲劳点 零件对称循环疲劳点 G’C是静强度极限，不受Kσ的影响，所以，该段不必修正。 §2-3 机械零件的疲劳强度计算 * AG——许用疲劳极限曲线，GC——屈服极限曲线 连接AD并延长交CG于G点，则ADGC即为零件的简化极限应力图。 §2-3 机械零件的疲劳强度计算 * 直线AG方程 : 设AG上任一点坐标M’（σ’me,σ’ae）,已知两点A（0，σ－1/Kσ）、D（σ0/2，σ0/2Kσ）坐标。 §2-3 机械零件的疲劳强度计算 * ——零件的材料特性 ——标准试件中的材料特性 §2-3 机械零件的疲劳强度计算 直线CG方程： * §2-3 机械零件的疲劳强度计算 四、单向稳定变应力时的疲劳强度计算 先画出材料的极限应力图 查出并计算零件的综合影响系数 得到零件的极限应力图 找到工作应力点 找到与之对应的极限应力点 求出最大极限应力 最后求安全系数 * 1、 ——大多数转轴中的应力状态 ∴过原点与工作应力点M或N作连线交ADG于M1′和N1′点，直线上任一点的应力循环特性均相同, M1′和N1′——极限应力点 §2-3 机械零件的疲劳强度计算 承受扭矩和弯矩的轴 * a)当工作应力点位于OAG内 极限应力为疲劳极限，按疲劳强度计算 零件的极限应力，疲劳极限： §2-3 机械零件的疲劳强度计算 * 强度条件为： §2-3 机械零件的疲劳强度计算 * b)工作应力点位于OGC内 极限应力为屈服极限，按静强度计算 §2-3 机械零件的疲劳强度计算 * 2、 ——振动中的受载弹簧的应力状态 需在极限应力图上找一个其平均应力与工作应力相同的极限应力，如图，过工作应力点M（N）作与纵轴平行的轴线交AGC于M2′（N2 ′）点，即为极限应力点 a) 当工作应力点位 于OAGH区域 极限应力为疲劳极限 §2-3 机械零件的疲劳强度计算 * 强度条件： §2-3 机械零件的疲劳强度计算 * b）工作应力点位于GHC区域 极限应力为屈服极限 强度条件为： §2-3 机械零件的疲劳强度计算 * 3、 ——变轴向变载荷的紧螺栓联接中的螺栓应力状态 ∴过工作应力点M（N）作与横坐标成45°的直线，则这直线任一点的最小应力 均相同，∴直线与极限应力线图交点 即为所求极限应力点。 §2-3 机械零件的疲劳强度计算 * a)工作应力点位于OJGI区域内 求AG与MM3′的交点: 强度条件: 极限应力为疲劳极限 §2-3 机械零件的疲劳强度计算 * c）工作应力位于OAJ区域内 b)工作应力点位于IGC区域 极限应力为屈服极限按