3、机械零件强度.pptVIP

Minger法则：在规律性变幅循环应力中各应力的作用下，损伤是独 立进行的，并且可以线性地累积成总损伤。当各应力的寿命损伤率 之和等于1时，则会发生疲劳破坏。 即： 上式即为Miner法则的数学表达式，亦即疲劳损伤线性累积假说。 注：在计算时，对于小于 的应力，可不考虑。 五、双向稳定变应力时的疲劳强度计算 1、对称循环稳定变应力 当零件剖面上同时作用着相位相同的纵向和切向对称循环，稳定变应力σa和τa时，经试验后极限应力关系为 σa, τa ——同时作用正应力和切应力的应力幅极限值（σ , τ同时作用 ） σ-1e , τ-1e ——为零件对称循环正应力和切应力时疲劳极限（σ , τ单独作用） 在以 的坐标系中为一个单位圆 ∴圆弧AM‘B任何一点即代表一对极限应力σ a 和τa ，如果工作应力点M（ ）在极限圆以内，则是安全的。M点所对应的极限应力点M 确定时，一般认为 比值不变（多数情况如此），∴ M 点在OM直线的延长线上，如图所示M 强度条件为： ——零件只受对称循环切应力时的安全系数 ——零件只受对称循环正应力时的安全系数 1）尽可能降低零件的应力集中。这是提高零件疲劳强度的首要措施 　　牢记影响应力集中的四大因素：有效应力集中、尺寸因素、表面质量、表面强化（合称：表面质量与状态）。愈是高强度材料，对应力集中的敏感性愈强，就更应采取降低应力集中的措施 六、提高机械零件疲劳强度的措施 （其实，2、3、4三条都可归入1中） 2）选用疲劳强度高的材料，采用能提高疲劳强度的热处理方法和强化工艺。如表面淬火、渗碳淬火、氮化、碳氮共渗… ，表面滚压、表面喷丸、表面捶击等等 3）提高零件的表面质量。 4）尽可能减小或消除零件表面可能发生的初始裂纹的尺寸。 §3-3 机械零件的抗断裂强度 高副零件工作时，理论上是点接触或线接触→实际上由于接触部分的局部弹性变形而形成面接触→由于接触面积很小，使表层产生的局部应力却很大。该应力称为接触应力。在表面接触应力作用下的零件强度称为接触强度 计算依据：弹性力学的赫兹公式 1、接触应力 a)两圆柱体接触 §3-4 机械零件的接触强度 * 第三章　机械零件强度 　　强度准则是设计机械零件的最基本准则。强度问题分为静应力强度和变应力强度。绝大多数通用零件都是在变应力下工作的，各式各样的疲劳破坏是通用零件的主要失效形式。本章讨论零件在变应力下的疲劳强度问题。 §3-1 材料的疲劳特性 §3-2 机械零件的疲劳强度计算 §3-3 机械零件的抗断裂强度 §3-4 机械零件的接触强度 §3-5 机械零件可靠性设计简介 §2-1 概 述 绪论 一、疲劳破坏 机械零件在循环应力作用下。即使循环应力的 ，而应力的每次循环也仍然会对零件造成轻微的损伤。随应力循环次数的增加，当损伤累积到一定程度时，在零件的表面或内部将出现（萌生）裂纹。之后，裂纹又逐渐扩展直到发生完全断裂。这种缓 慢形成的破坏称为 “疲劳破坏”。 “疲劳破坏”。－－是循环应力作用下零件的主要失效形式。 疲劳破坏的特点 a) 疲劳断裂时：受到的 低于 ，甚至低于 。 b) 断口通常没有显著的塑性变形。不论是脆性材料，还是塑 性材料，均表现为脆性断裂。—更具突然性，更危险。????? 概述2 C）疲劳破坏是一个损伤累积的过程，需要时间。寿命可计算。 d) 疲劳断口分为两个区：疲劳区和脆性断裂区。 脆性断裂区 疲劳区 疲劳源 疲劳纹 绪论 概述3 规律性变幅循环应力 随机循环应力 循环应力分为： 恒幅循环应力 变幅循环应力 对称循环应力 脉动循环应力 非对称循环应力 规律性变幅循环应力： 随机循环应力 绪论 二、循环应力的类型 三、稳定循环变应力的基本参数和种类 a) 基本参数 应力循环特性 最大应力 最小应力 平均应力 应力幅 b) 稳定循环变应力种类： -1 γ+1——不对称循环变应力 γ =+1或s —— 静应力 γ = –1 ——对称循环变应力 γ = 0 —— 脉动循环变应力 绪论 注意：静应力只能由静载荷产生，而变应力可能由变载荷产生，也可能由静载荷产生 绪论 §2-2 疲劳曲线和极限应力图 §3-1 材料的疲劳特性 两个概念： 一、疲劳曲线（ - N 曲线） 是在应力比 一定时，表示疲劳极限 与循环次数 N 之间关系的曲线。 2）疲劳寿命N： 材料疲劳失效前所经