机械零件的强和设计准则.pptx

第2章 机械零件的强度和设计准那么 ;在进行载荷计算过程中也常将载荷分为名义载荷〔F、T、M〕和计算载荷(Fc、Tc、Mc)，计算载荷等于名义载荷乘以载荷系数K 载荷系数K的数值主要取决于动力机和工作机的性质，动力机和工作机的工作越平稳，那么冲击载荷越小，载荷系数就越小，反之那么应该取大值。;名义载荷的计算一般运用公式来进行，比方十分常用的一种转动速度n和输入功率P计算旋转运动件所受到的扭矩： 〔Nmm〕 在进行载荷计算时往往要通过一些简化处理，这是因为实际载荷的作用往往都是作用在一定的范围面上。 ;在载荷作用下，机械零件将承受某种应力; 按应力在零件上的分布情况可分成体应力和外表应力〔接触应力〕; 通常所讲的拉伸或压缩应力σ、弯曲应力σb、扭转应力τ等都属于体应力; 体应力又可以分为静应力和变应力; 静应力是指不随时间变化或变化缓慢的应力，它只能由静载荷产生； 变应力是指随时间变化的应力，变应力可由变载荷产生，也能由静载荷产生; 变应力可以归纳为三种根本的类型:对称循环变应力、非对称循环变应力、脉动循环变应力; 五个参数中任意取出两个就可以准确地描述一个应力的性质。 。;在实际问题中碰到的变应力很多处于一种不稳定变化状态，甚至是随机变应力 ;2.2 机械零件计算的准那么;1．通过判断危险截面的最大许用应力〔σ，τ〕是否小于或等于许用应力[σ]，[τ]。 2．通过判断危险截面上实际的平安系数〔Sσ，Sτ〕是否大于或等于许用平安系数〔[Sσ]，[Sτ]〕 ;平安系数：零件所能承受的极限应力与实际应力的比值,它反映的是零件的平安工作程度； 平安系数如果选择过大，那么造成材料浪费、机器笨重、加工运输困难、本钱提高等一系列问题。平安系数过小，那么可能导致不平安； 许用平安系数确实定要考虑：〔1〕载荷和应力的性质和计算的准确程度；〔2〕运行条件的平稳程度〔是否有冲击载荷〕；〔3〕材料的性质和材质的均匀程度；〔4〕零件的重要程度；〔5〕工艺和探伤水平；〔6〕环境是否具有腐蚀性。 平安系数的选择原那么：在保证平安、可靠的前提下，尽可能选用较小的平安系数。;2.2.2 刚度准那么 零件在载荷作用下产生的弹性变形分为挠度y、转角θ和扭角φ，刚度计算准那么就是要求零件在实际工作中所产生的弹性变形量小于或等于许用的弹性变形量 ;2.2.3 寿命准那么 决定零件寿命的有腐蚀、疲劳和磨损三种最为主要的因素； 这三种因素的研究进程各不相同，关于磨损问题的研究目前还很不完善，还无法建立一个能够为广泛接受的计算准那么；腐蚀问题的研究也存在同样的问题，至今还未出现能够具有通用性的计算准那么，因而也无法建立明确的计算准那么； 疲劳问题是目前开展比较成熟的一个研究方向，已经可以较为定性地进行疲劳寿命计算，但是在一定可靠度的前提下进行的计算。;2.2.4 可靠性准那么 所谓可靠性，就是产品在规定的条件下、规定的时间内，完成规定功能的可靠程度； 比方：有N个同样零件在规定的时间t内有Nf个零件发生失效，剩下Nt个零件仍能继续工作，那么可靠度为 失效概率 可靠性计算准那么：保证零件在工作过程中能够满足规定的可靠性要求。 ;如果试验时间不断延长，那么Nf将不断增加，可靠度逐渐减少，这说明零件的可靠度是随时间发生改变的，是时间的函数。 累积失效概率 ;2.3 机械零件的失效方式及提高强度的一般方法 ;提高机械零件强度的一般措施 1．合理布置零件，减少零件所受到的最大载荷 ;; 比方梁的截面采用工字型、T字型；轴的截面采用圆形、空心圆形等。 比方，为提高零件外表疲劳强度，常采用的外表强化工艺有：喷丸处理及碾压处理、渗碳、碳氮共渗、渗氮、外表淬火。这些方法都可以在零件外表中形成剩余压应力、提高外表硬度，对提高零件的外表疲劳强度是有利的。;2.4 机械零件的三种外表强度;;外表磨损强度 对于滑动速度低、载荷较大，可以通过限制工作外表的压强进行计算，以限制过度磨损： 滑动速度较高时，要限制摩擦功耗〔限制pv值〕，以免工作温度过高而使润滑失效： 对高速情况，还要限制滑动速度，以免由于速度过高而加速磨损：;2.5 机械零件的刚度和改进措施;提高刚度的方法 ;2.6 机械零件的振动稳定性和冲击强度;机械零件的冲击强度 所谓冲击载荷是指以一定的速度作用在零件上的载荷。冲击载荷对机械零件的破坏性很大，在设计中应特别加以注意。 ;减缓冲击所引起