机械设计中零件的载荷 应力和变形.pptxVIP

;;第3章 机械设计中零件的 载荷、应力和变形;; 为了达到简化分析的目的，见图3-1所示的单齿受力分析。 可把轮齿简化成一个悬臂矩形截面梁。 轮齿的弯曲强度就可以采用材料力学的基本公式： 来进行近似的计算。;;;;;;;;;;3.2机械零件的应力 ;;;;;;;表3-5 静应力强度计算;;;由此产生的接触应力具有下述特点： （1）接触应力仅在局部很小的区域内产生很大的应力，而且是三向应力状态； （2）当接触点（或线）连续改变位置时，零件上任意点处的接触应力将在零和最大值之间变动。 ;;【工程实例3-1】 比较内、外圆柱体在接触状态上的最大接触应力;;;;;第3章 机械设计中零件的 载荷、应力和变形;;;;;;;;;; 图3-10 材料的简化极限应力线图 ;图3-11 零件的简化极限应力线图;【工程实例3-2】 计算不同循环次数下的寿命系数KN和有限寿命疲劳极限?-1N ;解： 由式(3-4)知道： ， ，将N0 = 107，m = 9代入其中，则计算结果见下表。;【工程实例3-3】 绘制材料的极限应力图σa-σm ;解：;;;;;;【工程实例3-4】 计算零件的静强度安全系数和无限寿命时的疲劳强度安全系数 ;（1） 求极限应力线图中最大工作应力点M和应力综合影响系数 ，则;（2）静强度安全系数为 ;图3-13 规律性非稳定变应力作用示意图;;3.3.4双向稳定变应力时的疲劳强度计算; 目前，当仅有同相位的对称循环变应力和作用时，由实验得出的极限应力关系式为;;;;;; 图3-15所示的就是蠕变量和时间的关系曲线。在高温条件下工作的某些零件，需要计算有效寿命期间的蠕变量。; 例如，高温高压蒸汽管由于蠕变会使管壁不断变薄，直径就不断增大，最后会因强度不足引起管壁破裂。 又如汽轮机叶片，当它在高温和离心力作用下长期工作时，蠕变会使它碰到机壳，发生故障。在工程中，规定工作温度下，蠕变速率达到某一值时的极限应力称为蠕变极限。蠕变计算是以零件的应力不超过材料的蠕变极限应力为准则的。 ; 在许多有预紧或者过盈量的配合中，当在恒定高温的承载状态下，弹性应变与塑性应变之和为一常量时???随着时间的延迟，弹性变形会逐渐转化为塑性变形，引起应力逐渐降低的现象称为松弛。; 高温工作中的零件或构件由于存在应力松弛，会不同程度地失去弹性和紧固作用。因此，对用于高温条件的紧固体，如弹簧、螺栓等，在机械设计中必须予以重视。