机械设计第三章(西北工业大学出版社)(第八版).pptVIP

*;载荷的种类;*;*;变应力的产生;静应力只能在静载荷作用下产生。 变应力可能由变载荷产生，也可能由静载荷产生（转动轴例）;;;s;;载荷做周期性变化;最大应力;稳定变应力;脉动循环变应力举例;2. 变应力的特性参数及类型;非对称循环变应力举例;[例1] 发动机连杆大头螺钉工作最大拉力Pmax =58.3kN，最小拉力Pmin =55.8kN ，螺纹小径为 d=11.5mm，试求 ?a 、?m 和 r。;有规律非稳定变应力： 应力变化周期、应力幅和平均应力之一随时间变化;*; 构件在循环载荷作用下，即使所受的应力低于屈服强度，也会发生断裂，这种现象称为疲劳。;3. 疲劳破坏的特征;3. 疲劳破坏的特征;循环应力多次反复作用下产生；;不同外部载荷作用下疲劳断面特征;4. 材料的疲劳曲线;4. 材料的疲劳曲线;对有色合金和高硬度合金钢，无论N值多大，疲劳曲线也不存在水平部分。 ;曲线AB段，循环次数在103之前，使试件材料发生破坏的最大应力几乎不变 。将应力循环次数N≤103 的变应力强度看做是静强度计算。;曲线BC段，使试件发生破坏的最大应力值不断下降，C点相应的循环次数N≈104 。这一阶段的疲劳破坏称为低周疲劳。; 曲线CD段--有限寿命疲劳阶段，试件经过一定次数的变应力作用后总会发生疲劳破坏。;D点以后的曲线—无限寿命疲劳阶段，只要应力低于持久疲劳极限，无论应力变化多少次，材料都不会破坏。 CD曲线D点以后的曲线代表的疲劳为高周疲劳，大多数机械零件的失效都是由高周疲劳引起。;——寿命系数;不同循环特性的疲劳寿命曲线对比;材料的极限应力图：不同应力比条件下，疲劳极限的平均应力和应力幅之间的关系曲线。;σa;简化的材料疲劳极限应力图;σa;直线A‘G’方程：;*;; Ks为材料的对称循环疲劳极限s-1与零件对称循环疲劳极限s-1e的比值:;(2) 在非对称循环应力作用下; ;零件的有效应力集中系数;2. 零件的极限应力图;AG方程;3. 单向稳定变应力时机械零件的疲劳强度计算;计算安全系数及疲劳强度条件为：;*;（1） r = C 的情况 绝大多数转轴中的应力;;σa; N点的极限应力点N1’ 位于直线CG上，;（2）. σm=C 的情况;σa;σ-1;σ-1;在图示零件的极限应力简图中，如工作应力点M所在的ON线与横轴之间的夹角θ＝90°时，则该零件受的是____. 脉动循环变应力 对称循环变应力 变号的不对称循环变应力 不变号的不对称循环变应力 ;在图示零件的极限应力简图上，M为零件的工作应力点，若加载于零件的过程中保持最小应力σmin为常数。则该零件的极限应力点应为____. A Ml B M2 C M3 D M4;例题;4.单向不稳定变应力时的疲劳强度计算;4.单向不稳定变应力时的疲劳强度计算;规律性不稳定变应力; 当损伤率达到100%时，材料即发生疲劳破坏，故对应于极限状况有：;实验表明： ;5. 提高机械零件疲劳强度的措施 ;*;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成为接触强度。;;接触应力的计算;Thank You !