机械零件的强度计算.pptVIP

第三十页，共五十五页，2022年，8月28日 2 平均应力＝常数时 第三十一页，共五十五页，2022年，8月28日 第三十二页，共五十五页，2022年，8月28日 稳定变应力时塑性材料零件的强度计算1 单向稳定变应力时 循环特性 r=常数时 （采用基氏简化折线） 第三十三页，共五十五页，2022年，8月28日 稳定变应力时塑性材料零件的强度计算2 平均应力=常数时 （采用基氏简化折线） 第三十四页，共五十五页，2022年，8月28日 稳定变应力时塑性材料零件的强度计算3 最小应力=常数时 （采用基氏简化折线） 第三十五页，共五十五页，2022年，8月28日 稳定变应力时塑性材料零件的强度计算4 复合稳定变应力时 第三十六页，共五十五页，2022年，8月28日 规律性非稳定变应力时的疲劳强度计算 疲劳损伤累积假说 材料每受到一次变应力的作用， 会造成一定的损伤，积累起来到 一定数量，将使材料发生疲劳破坏。 规律性非稳定变应力时 的疲劳强度计算 变应力动态系数 kd 等效稳定变应力 强度条件 第三十七页，共五十五页，2022年，8月28日 机械零件的表面强度 挤压强度 磨损强度 接触强度 第三十八页，共五十五页，2022年，8月28日 挤压强度计算 第三十九页，共五十五页，2022年，8月28日 第一页，共五十五页，2022年，8月28日 机械零件的强度 强度的定义 强度的分类 强度的表达方式 零件所受的载荷 零件所受的应力 零件的许用安全系数 零件的极限应力 第二页，共五十五页，2022年，8月28日 强度的定义 抵抗失效的能力 失效：丧失正常工作能力，如零件发生断裂，塑性变形，表面压溃等 第三页，共五十五页，2022年，8月28日 强度的分类 体积强度 表面强度 冲击强度 静强度 动强度（疲劳强度） 第四页，共五十五页，2022年，8月28日 强度的表示方式 安全应力表示法 安全系数表示法 第五页，共五十五页，2022年，8月28日 上述强度条件也可用安全系数来表示 S?、S? ——对应于正应力和切应力的计算安全系数(calculated safety factor)。 若材料为塑性材料，应力达到屈服应力(yield stress)时，材料就发生塑性变形(plastic deformation)，因此，取?lim=?S (屈服极限应力)，?lim=?S 。若材料为脆性材料(brittle materials)，则取?lim=?B (拉伸静强度极限应力) ，?lim=?B 。 如果零件所受的应力状态为双向、三向应力状态时，需按材料力学的强度理论来计算零件的最大工作应力。 第六页，共五十五页，2022年，8月28日 零件所受的载荷 名义载荷 实际载荷 静载荷 变载荷 冲击载荷 载荷系数 计算载荷 K为载荷系数，其值一般大于1，有时等于1。可按具体零件长期设计实践所积累的经验公式或数据确定。 第七页，共五十五页，2022年，8月28日 零件所受的应力 静应力 变应力 稳定变应力：平均应力，应力幅和周期都不随时间而变化. 脉动循环变应力，对称循环变应力，非对称循环变应力 规律性非稳定变应力 随机变应力 第八页，共五十五页，2022年，8月28日 单向稳定变应力 第九页，共五十五页，2022年，8月28日 平均应力(mean or average stress) 应力幅(stress amplitude) 变应力的循环特性(stress ratio) 对称循环变应力(图c) 脉动循环变应力(图d) 静应力(图a) 第十页，共五十五页，2022年，8月28日 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，如图所示，在静载荷作用下，转动心轴上a点的应力和滚动轴承外圈表面上a点的应力均为变应力。 第十一页，共五十五页，2022年，8月28日 多向稳定变应力 第十二页，共五十五页，2022年，8月28日 零件的许用安全系数[S] 考虑三方面的因素 [S]=S1S2S3 计算精确性S1=1~3 材料均匀性S2 =1.2~2.5 零件重要性S3 =1~1.5 第十三页，共五十五页，2022年，8月28日 零件的极限应力 材料的极限应力 塑性材料 脆性材料 高强度材料 脉动循环限，对称疲劳限 零件的极限应力 综合影响系数=有效应力集中系数/尺寸系数/表面状态系数 第十四页，共五十五页，2022年，8月28日 第十五页，共五十五页，2022年，8月28日 在变应力作用下，机械零件的主要失效形式是疲劳断裂(fatigue fracture)。表面无缺陷的金属材料，其疲劳断裂过程分为两个阶段：第一阶段是零件表面上应力较大处