江苏大学机械设计第3章机械零件的强度.pptx

机 械 原理及设计（Ⅱ）;第三章 机械零件的强度;一．载荷分类;;三．稳定变应力;;3．分类：;3）非对称循环变应力;§3-2　疲劳曲线和极限应力线图;AB:N103　　　　静强度破坏区：按静强度理论设计 BC:103 ≤N≤104　低周疲劳区：按静强度或按低周疲劳强度设计 CD及以后:N 104 高周疲劳区：按疲劳强度理论设计 1· CD段： 有限寿命疲劳区 ND ＞N＞ 104 2· CD段以后：无限寿命疲劳区　N≥ ND ;σrN----- N 次循环应力作用下不发生疲劳破坏的最大 应力。 即疲劳极限：r=-1记为σ-1N 　； r=0 记为 σ0N σr∞ ----无限寿命疲劳极限：当 N＞ND=106~25?107时 σr-----N0时的疲劳极限：σr即σrN0 N0------循环基数(当ND不大时,N0=ND,当ND很大时,（N0＜ND) 设定N0的原因是有时ND非常大,做实验时工作量太大;2．疲劳曲线方程和寿命系数(对数坐标);;至此，我们已解决了第一个问题，我们可以根据材料的疲劳曲线图求出在给定的循环特性r下的不同的循环次数N时所对应的疲劳极限应力σrN。试验表明，同样的材料在不同的循环特性r下的疲劳曲线的位置不相同，即使有相同的循环次数N，其对应的疲劳极限应力值σrN也不相同，如用疲劳曲线图来求不同的循环特性r下的疲劳极限应力σrN将非常不实际，也不可行。因此，我们将引入第二个线图来解决这个问题-----极限应力曲线（等寿命疲劳曲线 ----“N” 相同）;;二．材料的极限应力曲线;2．材料的极限应力线图的简化 ADGC线;;;三．影响零件疲劳强度的主要因素：三个方面;1·K?只影响应力幅σa 2·对于剪应力τ，只须将τ代替σ即行;四．零件的极限应力线图——ADGC线;2．作图;;A’G’线上点的坐标表示为M’(σm, σa) AG线上点的坐标表示为M’’(σme, σae);3· 直线方程：;A·极限点落在AG线上时：疲劳失效;一．单向稳定变应力时的疲劳强度计算（重点）　;应力变化规律:有三种;1．r=c时;A·作图;(1)若M?1落在AG线上 ：疲劳失效;;;讨论：当r=C时，其强度计算公式变化情况;由图可知，当r=C时，其强度计算公式有以下的??化;2．σm= c 时;分为两个区域： 1·工作点落在AGHO区内时，极限应力点在AG线上，有可能发生疲劳失效。 2·工作点落在CGH区内时，极限应力点在CG线上，有可能发生屈服失效。;;3．σmin=c时;;B·掌握作图法： 关键是找工作点M和极限应力点M’;;讨论：当（104＜N＜N0）时如何作图？;;1）图中红线为考虑寿命系数KN时的极限应力曲线。 2）图中蓝线为无限寿命时的极限应力曲线 。 3） KN既影响σa，也影响σm 。（Kσ为综合影响系数， 只影响σa ，不影响σm 。）;二．双向稳定变应力时的疲劳强度计算　;●双向变应力时的极限应力线图（与书上图不一致）;●强度的一般公式（安全系数表示法）;三．单向不稳定变应力时的疲劳强度的计算;1．疲劳损伤累积假设（曼耐尔法则）材料的;疲劳损伤累计假设的理论表达式;1·先作用小应力再作用 大应力， 寿命大于１：小应力起了强化的作用。;2．不稳定变应力下的疲劳强度计算;令：不稳定变应力的计算应力为:;四．提高零件疲劳强度的措施;;说明;二．接触强度条件(参见第二章);1.机械设计主要研究___的工作原理、结构和设计方法。 a) 各类机械零部件 b)通用机械零部件 c)专用机械零部件 d)标准化机械零部件 ? 2.下列中有____是通用零件而不是专用零件。 a) 汽车发动机的阀门弹簧 b) 起重机的抓斗 c) 汽轮机的轮叶 d) 车床变速箱中的齿轮 e) 纺织机的织梭 f) 飞机的螺旋浆 g) 柴油机的曲轴 h) 自行车的链条 ;3.下列零件的失效形式中，_______不属于强度问题。 a) 齿轮齿面的疲劳点蚀 b) 蜗杆轴过大的弹性变形 c)滚动轴承套圈压出的凹坑;6.零件受如图所示应力时，对脆性材料应采用___为材