机械设计疲劳强度.ppt

极限应力图3疲劳曲线和极限应力图对于低塑性钢或铸铁，其极限应力线可简化为直线AC。对于切应力，只需将各式中的换成即可。第18页,共41页，星期六，2024年，5月极限应力图3材料疲劳曲线和极限应力图事1画图第19页,共41页，星期六，2024年，5月极限应力图2疲劳强度线疲劳曲线和极限应力图屈服强度线、值事1事2考试第20页,共41页，星期六，2024年，5月极限应力图2疲劳强度线疲劳曲线和极限应力图屈服强度线、值事1事2结果解析法第21页,共41页，星期六，2024年，5月机械零件上的应力集中会加快疲劳裂纹的形成和扩展。从而导致零件的疲劳强度下降。§2-3影响疲劳强度的因素§2-3影响零件疲劳强度的主要因素前边提到的各疲劳极限，实际上是材料的力学性能指标，是用试件通过试验测出的。而实际中的各机械零件，与标准试件在形体，表面质量以及绝对尺寸等方面往往是有差异的。因此实际机械零件的疲劳强度与用试件测出的必然有所不同。影响零件疲劳强度的主要因素有以下三个：一、应力集中的影响用疲劳缺口系数、（也称应力集中系数）计入应力集中的影响。（、的值见教材或有关手册）、（第22页,共41页，星期六，2024年，5月§2-3影响疲劳强度的因素§2-3影响零件疲劳强度的主要因素（）—无应力集中试件的对称循环弯曲（扭转剪切）疲劳极限。(）—有应力集中试件的对称循环弯曲（扭转剪切）疲劳极限。注：其值不仅与零件几何形状和相对尺寸有关，而且还与零件材料的内部组织结构有关。当同一剖面上同时有几个应力集中源时，应采用其中最大的疲劳缺口系数进行计算。第23页,共41页，星期六，2024年，5月表面质量：是指表面粗糙度及其表面强化的工艺效果。表面越光滑，疲劳强度可以提高。强化工艺（渗碳、表面淬火、表面滚压、喷丸等）可显著提高零件的疲劳强度。用表面状态系数、计入表面质量的影响。影响疲劳强度的主要因素2影响零件疲劳强度的主要因素二、尺寸的影响零件的尺寸越大，在各种冷、热加工中出现缺陷，产生微观裂纹等疲劳源的可能性（机会）增大。从而使零件的疲劳强度降低。用尺寸系数、，计入尺寸的影响。（、见教材或手册）三、表面质量的影响、—标准尺寸试件的对称循环弯曲（扭转剪切）疲劳极限。、—与试件应力集中相同的某种尺寸零件的对称循环弯曲（扭转剪切）疲劳极限。第24页,共41页，星期六，2024年，5月影响疲劳强度的主要因素3影响零件疲劳强度的主要因素综合影响系数试验证明：应力集中、尺寸和表面质量都只对应力幅有影响，而对平均应力没有明显的影响。（即对静应力没有影响）在计算中，上述三个系数都只计在应力幅上，故可将三个系数组成一个综合影响系数：零件的疲劳极限为：循环应力—标准表面状态试件的对称循环疲劳极限。—某种表面状态零件的对称循环疲劳极限。备用第25页,共41页，星期六，2024年，5月屈服强度线§2-4受恒幅循环应力时§2-4受恒幅循环应力时零件的疲劳强度疲劳强度设计的主要内容之一是计算危险剖面处的安全系数，以判断零件的安全程度。安全条件是：S≥。一、受单向应力时零件的安全系数零件的极限应力图：疲劳强度线折线即为零件的极限应力线。注：由于DG段属于静强度，而静强度不受的影响，故不需修正。第26页,共41页，星期六，2024年，5月受恒幅循环应力时2受恒幅循环应力时零件的疲劳强度计算零件的疲劳强度时，应首先求出零件危险剖面上的工作应力和。据此，在极限应力图中标出工作应力点N（，）。在零件的极限应力线上确定出相应的极限应力点，根据该极限应力点表示的极限应力和零件的工作应力计算零件的安全系数。零件工作应力的增长规律不同，则相应的极限应力点也不同。典型的应力增长规律通常有三种：疲劳强度线的方程为：式中：、为上任意点的坐标即零件的极限应力分量。3、1、＝C（常数）；2、；事1事2要素1要素2极限应力图方程1第27页,共41页，