[工程科技]第二章 机械零件的强度.pptVIP

一、单向应力下的塑性零件 强度条件： 或 复合应力计算安全系数为： 按第一强度条件： （最大主应力理论） 注意：低塑性材料（低温回火的高强度钢） —强度计算应计入应力集中的影响 脆性材料（铸铁） —强度计算不考虑应力集中 一般工作期内应力变化次数103（104）按静应力强度计算 1、失效形式：疲劳（破坏）（断裂） 2、疲劳破坏特征： 1）断裂过程：①产生初始裂纹 （应力较大处） ②裂纹尖端在切应力作用下，反复扩 展，直至产生疲劳裂纹。 2）断裂面：①光滑区（疲劳发展区） ②粗糙区（脆性断裂区） 3）无明显塑性变形的脆性突然断裂 4）破坏时的应力（疲劳极限）远小于材料的屈服极限 几点说明： 2、材料的疲劳极限应力图——同一种材料在不同的应力循环特性下的疲劳极限图（ 图） ③ 应力循环特性越大，材料的疲劳极限与持久极限越大，对零件强度越有利。 对称循环（应力循环特性=-1）最不利 如图 A′B——脆性材料所示，塑性材料类似，曲线上的点对应着不同应力循环特性下的材料疲劳极限 上各点： 如果 不会疲劳破坏 上各点： 如果 不会屈服破坏 对称极限点 强度极限点 脉动疲劳极限点 屈服极限点 简化极限应力线图：——简化极限应力图 作法：考虑材料的最大应力不超过疲劳极限，得 及延长线 考虑塑性材料的最大应力不超过屈服极限，得 b)两球接触 ρΣ——综合曲率半径 说明：1）圆柱体 ，球 ∴σHmax与F不呈线性关系 3）同样的p1、p2下，内接触时ρΣ较小， σHmax较小，约为外接触时的48%，∴重载情况下，采用内接触，有利于提高承载能力或降低接触副的尺寸。 2）圆柱体 ，球 ∴ρΣ越大， σHmax越小 2、失效形式 静应力: 表面压碎 ——脆性材料, 表面塑性变形——塑性材料 变应力：疲劳点蚀——齿轮、滚动轴承的常见失效形式。 * * 第二章 机械零件的强度 §2—1 载荷与应力的分类 一、载荷的分类 1）循环变载荷 a) 稳定循环变载荷 b) 不稳定循环变载荷 2）随机变载荷 静载荷 变载荷： 载荷：1）名义载荷 2）计算载荷 随机变应力 静应力 规律性不稳定变应力 二、应力的分类 1、应力种类 变应力： 不稳定变应力： 稳定循环变应力 2、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 —— 静应力 γ = –1 ——对称循环变应力 γ = 0 —— 脉动循环变应力 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 名义应力——由名义载荷产生的应力 计算应力——由计算载荷产生的应力 3）名义应力和计算应力 § 2—2 静应力时机械零件的强度计算 二、复合应力时的塑性材料零件 按第三或第四强度理论对弯扭复合应力进行强度计算 由第三强度理论 （最大剪应力理论） 由第四强度理论： （最大变形能理论） 三、脆性材料与低塑性