《机械设计》课件第三章 机械零件的强度.pptVIP

§3-4　机械零件的接触强度 一．接触应力 线接触 式中 B 二．接触强度条件 失效形式：疲劳点蚀，产生麻点、麻坑 强度条件：σH ≤[σH] σ t (解) σ-1 σ N0 N 1 2 3 (?) (解) (解) (解) σ1 σ2 σ3 lgσ σ-1 N0=107 105 106 5×106 σ4 lgN (解) (解) 11解： 12解： ? 13解： 1 2 3 14解： ?轮1主动时 弯曲应力是对称循环变应力 ? 轮2主动时 弯曲应力是脉动循环变应力 返回 返回 15解： 当N1=N0/2时 当N2=2N0时 (KN=1) ?m ?a 0 100 200 300 400 500 600 700 800 100 200 300 400 · · C Q · · · · A M B N 16解： ? ? ? ? 返回 返回 17解： σ1 σ2 σ3 lgσ σ-1 N0=107 105 106 5×106 σ4 lgN 返回 * * 第三章　机械零件的强度 §3-1　载荷与应力分类 一．载荷分类 外力F、转矩T、弯矩M、功率P的统称。 1．按其性质分 静载荷 动载荷 2．按设计计算分 实际载荷 名义载荷 计算载荷 二．应力分类 1．静应力 σ t 2．变应力 ①稳定变应力 ②不稳定变应力 三．稳定变应力 1．变应力的五个参数　 　σmax σmin σm σa r σmax－－最大应力　 σmin－－最小应力 σm －－平均应力　　 σa －－ 应力幅 r －－循环特征，有 2．分类 ①对称循环变应力 ②脉动循环变应力 ③非对称循环变应力 特点：-1r1且r≠0中 　　　的任意值 F A 例：a. 轴不转 　　b. 轴转动 说明：静应力只能由静载荷产生，而变应力可由 　 变载荷或也可由静载荷产生。 §3-2　疲劳曲线和极限应力线图 一．疲劳曲线 —— 材料的 标准试件　　σ－N曲线 1．疲劳类别 AB:N103　　　　静强度破坏区 BC:103 ≤N≤104　低周疲劳　按静强度或按低周疲劳强度设计 CD以后:N 104 　 高周疲劳　 有限寿命疲劳　NDN 104 无限寿命疲劳　N≥ ND σrN—— N 次循环应力作用下不发 　　　　生疲劳破坏的最大应力， 　　　　即疲劳极限。　r=-1　σ-1N 　； r=0 σ0N σr∞—— 无限寿命疲劳极限　ND=106~25?107 σr—— N0时的疲劳极限　 σr即σrN0 2．疲劳曲线方程和寿命系数 二．极限应力曲线 ——材料的 1．试件的极限应力线图　　相同N，不同r下 F A σa σm D 45o C · 2．简化的极限应力线图 ——ADGC线 C (σs，0) A (0, σ-1) σa σm D (σo/2, σo/2) 45o G 45o (σm, σa) O ? 提示：G也可在AD之间。 问：①为什么CG为1350线？ ②ψσ的几何意义如何？ 三．影响零件疲劳强度的主要因素　　有三个方面 1．应力集中的影响 2．尺寸大小的影响 尺寸越大， εσ越小 3 ．表面状态的影响　 加工质量越高， βσ越大 kσ＞１ εσ＜１ 加工质量 βσ＜１ 强化 因素 βq1 结论：零件的疲劳强度总小于材料的疲劳强度 说明：?K?只影响应力幅 ?对剪应力τ，只须将τ代替σ即行 对零件疲劳强度的影响： 　 　　 Kσ越大，零件疲劳强度就越低 三个特征坐标 1．作图 四．零件的极限应力线图 σa C (σs，0) A (0, σ-1) σm D (σo/2, σo/2) 45o G 45o (σm, σa) O ? A G D ——AGC线 问： ①CG线为什么不变？ ②AG线为什么不平行于AG线？ ③N=N0即kN=1,AGC线如何？ 2．直线方程 AG线上： AG线方程： CG线方程： σa C (σs，0) A (0, σ-1) σm D (σo/2, σo/2) 45o G 45o (σme, σae) O ? A G D ?e §3-3　变应力下零件的疲劳强度计算 一．单向稳定变应力时的疲劳强度计算　—— 重点 应力变化规律　有三种 r = c σm= c σmin= c　 (1)若M?1落在AG线上 　疲劳失效 (2)若M1落在CG线上　　屈服失效 C (σs，0) A (0, σ-1) σa σm D (σo/2, σo/2) G 45o O A G M M1 N N1 1．r=c时 强度条件 说明：①判别失效形式 ② 讨论： σm C (σs，0) A (0, σ-