中职《机械基础》第三章直杆的基本变形.ppt

第二节 拉伸与压缩时材料的力学性能 一、低碳钢拉伸与压缩的力学性能 P.55 　　 1. 低碳钢拉伸时的力学性能 低碳钢拉伸过程中的四个阶段 （3）强化阶段sb：屈服阶段结束后，σ—ε曲线又出现上升现象，说明材料恢复了对继续变形的抵抗能力，材料若要继续变形必须施加足够的载荷。 （4）颈缩阶段bz：应力到达强度极限后，开始在试样最薄弱处出现局部变形，从而导致试样局部截面急剧颈缩，试样承受的载荷很快下降，直至断裂。  抗拉强度： 抗拉强度指标主要用于铸铁等脆性材料。 * 第二节 拉伸与压缩时材料的力学性能 一、低碳钢拉伸与压缩的力学性能 P.56 　　 2. 低碳钢压缩时的力学性能 压缩应力－应变图： 在屈服点S前，与拉伸相同，过了S点后，试样变粗，再要 发生压缩变形需要很大的力，压断前应力达到极限。 * 第二节 拉伸与压缩时材料的力学性能 *二、铸铁拉伸（压缩）时的力学性能 P.56 　　 铸铁拉伸与压缩时的力学性能 由铸铁的拉伸压缩应力－应变图，与碳钢的应力－应变图对照看出： 铸铁的抗拉强度很差，远低于钢。而 铸铁的抗压强度很好，远高于钢。 铸铁适合做承压的基础零件，如机床床身、箱体等，不适合做承受拉应力的杆件、轴类零件。 * 第二节 拉伸与压缩时材料的力学性能 三、塑性与冷作硬化 P.57 　　 1. 塑性 塑性：材料在外力作用下，能产生永久变形而不断裂的能力。 塑性指标也由拉伸试验同时测出。 指标：断后伸长率和断面收缩率。 (1) 断后伸长率 (2) 断面收缩率 通常，把δ 5%材料称为塑性材料，如钢，把δ 5%材料称为脆性材料，比如铸铁。 * 第二节 拉伸与压缩时材料的力学性能 三、塑性与冷作硬化 P.57 　　 2. 冷作硬化 冷作硬化现象：塑性材料在室温下受拉伸变形至强化阶段后，出现强度硬度增加而塑性降低的现象。 好处：强化钢的方式。如拉伸建筑钢筋、冷作弹簧、推土机履带等。 害处：对工件进行冷加工（比如冲压）后材料硬化，且内应力增大，导致难于进一步加工，且引起工件变形。 * *第三节 直杆轴向拉伸与压缩时的强度计算 一、许用应力与安全系数 P.58 　　极限应力：材料丧失正常工作能力时的应力。 塑性材料的极限应力是其屈服强度。 脆性材料的极限应力是其抗拉强度。 安全系数：零件材料不能刚好在其极限应力下工作，为保证安全，将极限应力除以一个大于1的系数（用符号 S 表示），作为工作时允许的最大应力。 安全系数反映了强度储备情况，不同重要程度的零件，安全系数不同。 许用应力：考虑了安全系数后的最大工作应力，用符号[σ]表示。 塑性材料： 脆性材料： * *第三节 直杆轴向拉伸与压缩时的强度计算 二、拉伸与压缩时的强度条件 P.59 　　为确保轴向拉、压杆件具有足够的强度，要求杆件最大工作应力小于材料在拉、压时的许用应力。 材料拉伸与压缩时的强度条件： 强度条件的用法： 强度校核 强度设计 确定许用载荷 * *第三节 直杆轴向拉伸与压缩时的强度计算 三、应力集中与温差应力 P.59 　　1. 应力集中 应力集中现象： 在机械零件结构中的尖角、键槽、小孔等发 生结构突变的材料内部，应力分布不均，且应力在突变处显著增大，易产生裂纹的源头。 应力集中 * *第三节 直杆轴向拉伸与压缩时的强度计算 三、应力集中与温差应力 P.59 　　1. 应力集中 应力集中的危害：诱使零件发生疲劳破坏。 特别在零件长期承受动载荷或交变载荷的情况下，应力集中处易首先产生裂纹源头，然后裂纹面逐渐在零件内部扩展，严重削弱零件强度，最终零件会发生疲劳断裂破坏。 应力集中 疲