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*第1页，共28页，星期日，2025年，2月5日（四）破坏正常工作条件引起的失效（三）零件的表面破坏腐蚀：发生在金属表面的一种电化学或化学侵蚀现象。磨损：两个接触表面在作相对运动的过程中表面物质丧失或转移的现象。接触疲劳：零件表面受接触变应力的长期作用产生裂纹或微粒剥落的现象。*第2页，共28页，星期日，2025年，2月5日零件发生哪种形式的失效，与很多因素有关。但有人对1378项失效所做的分析结果显示，由于腐蚀、磨损和各种疲劳破坏引起的失效占73.88%，断裂引起的失效占4.79%。从中可以看出零件失效的主要原因是腐蚀、磨损和疲劳。*第3页，共28页，星期日，2025年，2月5日二、设计机械零件时应满足的基本要求（六）质量小（一）强度（二）刚度（三）寿命及可靠性（四）结构工艺性（五）经济性断裂、残余变形统属于强度不足引起弹性变形*第4页，共28页，星期日，2025年，2月5日三、机械零件的设计准则0．85?＞?P或1.15?＜?P(一)强度准则(二)刚度准则(四)振动稳定性准则y≤[y](三)寿命准则*第5页，共28页，星期日，2025年，2月5日(五)可靠性准则可靠度的概念有一批某种零件，其件数为N0，在一定的工作条件下进行试验。在t时间后仍有N件在正常地工作，则此零件在该工作环境条件下工作t时间的可靠度R可表示为失效率失效率曲线（浴盆曲线）*第6页，共28页，星期日，2025年，2月5日四、机械零件的设计方法(一)理论设计(二)经验设计(三)模型实验设计由设计理论和实验数据所进行的设计1、设计计算2、校核计算*第7页，共28页，星期日，2025年，2月5日五、机械零件设计的一般步骤机械零件的设计大体要经过以下几个步骤：

1)根据零件的使用要求，选择零件的类型和结构。为此，必须对各种零件的不同类型、优缺点、特性与使用范围等，进行综合对比并正确选用。

2)根据机器的工作要求，计算作用在零件上的载荷。

3)根据零件的类型、结构和所受载荷，分析零件可能的失效形式，从而确定零件的设计准则。4)根据零件的工作条件及对零件的特殊要求(例如高温或在腐蚀性介质中工作等)，选择适当的材料。5)根据设计准则进行有关的计算，确定出零件的基本尺寸。*第8页，共28页，星期日，2025年，2月5日6)根据工艺性及标准化等原则进行零件的结构设计。

7)细节设计完成后，必要时进行详细的校核计算，以判定结构的合理性。

8)画出零件的工作图，并写出计算说明书。*第9页，共28页，星期日，2025年，2月5日六、机械零件的强度名义载荷—在理想的平稳工作条件下作用在零件上的载荷计算载荷—载荷系数与名义载荷的乘积载荷系数—机器运转时，零件会受到各种附加载荷的影响（一）载荷的分类静载荷：不随时间变化的载荷。变载荷：随时间变化的载荷。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*第10页，共28页，星期日，2025年，2月5日随机变应力静应力—不随时间变化的应力规律性不稳定变应力（二）应力分类变应力—随时间变化的应力不稳定变应力稳定循环变应力*第11页，共28页，星期日，2025年，2月5日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：-1γ+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*第12页，共28页，星期日，2025年，2月5日（三）静应力时机械零件的强度计算1、单向应力下塑性材料零件的强度条件：或2、复合应力时塑性材料零件的强度条件：按第三或第四强度理论对弯扭复合应力进行强度计算第三强度理论第四强度理论*第13页，共28页，星期日，2025年，2月5日3、脆性材料与低塑性材料脆性材料极限应力：（强度极限）

1）单向应力状态强度条件：或失效形式：断裂复合应力计算安全系数为：或*第14页，共28页，星期日，2025年，2月5日2）复合应力下工作的零件按第一强度理论：*