機械零件設(shè)計概論-wenkub
2023-03-29 09:24:19 本頁面
【正文】 慮運動副單位時間單位接觸面積的發(fā)熱量 f p v 。 加工后的零件表面總有一定的粗糙度。 當載荷重復(fù)作用時 ， 常會出現(xiàn)表層金屬呈小片狀剝落 ， 而在零件表面形成小坑 ， 這種現(xiàn)象稱為疲勞磨損或疲勞點蝕 。磨損會逐漸改變零件尺寸和摩擦表面形狀 。 綜合彈性模量 。 10 ??bEF nH ?σ H 最大接觸應(yīng)力或 赫茲應(yīng)力 。 如齒輪 、 凸輪 、 滾動軸承等 。 ２） 靜應(yīng)力下， 脆 性材料， 如高強度鋼或鑄鐵： S =3～ 4 3） 變 應(yīng)力下， S =～ 材料不均勻，或計算不準時?。? S =～ 9 初始疲勞裂紋 167。以上各系數(shù)均可機械設(shè)計手冊中查得。 N0 循環(huán)基數(shù) N0 對應(yīng)的應(yīng)力稱為： CNNmm N ?? ?? 011 ??當 NN0 時 , 有近似公式： 對應(yīng)于 N 的彎曲疲勞極限： 疲勞極限 用 σ 1表示材料在對稱循環(huán)應(yīng)力下的 彎曲疲勞極限。 所以疲勞斷裂是與應(yīng)力循環(huán)次數(shù) (即使用期限或壽命 )有關(guān)的斷裂 。 2) 疲勞斷口均表現(xiàn)為無明顯塑性變形的脆性突然斷裂 。 計算應(yīng)力 按名義載荷計算所得之應(yīng)力： 名義應(yīng)力 按名義載荷計算所得之應(yīng)力 。 剛度條件： 變形量 許用變形量； 3 載荷系數(shù) K考慮各種附加載荷因素的影響 。 2) 確定作用在零件上的載荷 。 如軸 、 齒輪 、 軸瓦 、 軸頸 、 螺栓 、 帶傳動等 。 過大的彈性變形 。 機械零件的失效： 機械零件曲于某種原因不能正常工作時 ， 稱為 失效 。 9－ 5 機械制造常用材料及其選擇 167。 9－ 1 機械零件設(shè)計概論 167。 9－ 2* 機械零件的強度 167。 9－ 6 公差與配合、表面粗糙度和優(yōu)先數(shù)系 167。 工作能力 在不發(fā)生失效的條件下，零件所能安全工作的限度。 工作表面的過度磨損或損傷 。機械零件雖然有多種可能的失效形式 ， 歸納起來最主要的為 2 對于各種不同的失效形式，也各有相應(yīng)的工作能力判定條件 強度條件： 計算應(yīng)力 許用應(yīng)力； 機械零件設(shè)計的步驟： 1)擬定零件的計算簡圖 。 3) 選擇合適的材料 。 名義載荷 在理想的平穩(wěn)工作條件下作用在零件上 的載荷 。 強度判 定條件： 其中?????][][????σ、 τ [σ]=、 [τ]許用應(yīng)力 S安全系數(shù) σlim、 τ lim 極限應(yīng)力，由實驗方法測定。 3) 疲勞斷裂是微觀損傷積累到一定程度的結(jié)果 。 不管脆性材料或塑性材料， 6 疲勞曲線 N O σ σ 1 N0 σ 1N N 由圖可知：應(yīng)力越小，試件能經(jīng)受的循環(huán)次數(shù)就越多。 mNNN 011 ?? ? ??7 許用應(yīng)力 在變應(yīng)力，應(yīng)取材料的 疲勞極限 作為 極限應(yīng)力 。 以上所述為 “無限壽命 ” ， mNNSk011 ][?? ???? ?? ?有限壽命時，用 σ 1N代入得： 8 四、安全系數(shù) 安全系數(shù)定得正確與否對零件尺寸有很大影響 1） 靜應(yīng)力下，塑性材料 的零件： S =～１ .5 鑄鋼件： S =～２ .5 S↑ 典型機械的 S 可通過查表求得。 9－ 3* 機械零件的接觸強度 若兩個零件在受載前是 點 接觸或 線 接觸 。 機械零件的接觸應(yīng)力通常是隨時間作周期性變化的 ，在載荷重復(fù)作用下 ， 首先在表層內(nèi)約 20μm處產(chǎn)生初始疲勞裂紋 ， 然后裂紋逐漸擴展 (潤滑油被擠迸裂紋中將產(chǎn)生高壓 ， 使裂紋加快擴展 ， 終于使表層金屬呈小片狀剝落下來 ， 而在零件表面形成一些小坑 ， 這種現(xiàn)象稱為渡勞點蝕 。 2121???????21212EEEEE??b 接觸長度 。 E E2 分別為兩 圓柱體的彈性模量 。 零件抗磨損的能力稱為 耐磨性 。 在摩擦過程申 ， 與周圍介質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)或電化學反應(yīng)的磨損 ， 稱為腐蝕磨 硬質(zhì)顆?；蚰Σ帘砻嫔嫌驳耐狗?，在摩擦過程中引起的材料脫落現(xiàn)象稱為磨粒磨損 。摩擦表面受載時，實際上只有部分峰頂接觸，接觸處壓強很高，能使材料產(chǎn)生塑性流動。 在摩擦系數(shù)一定的情況下，可將 p v 值與許用的 [p v] 值進行比較。 一、金屬材料 ： 灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、合金鑄鐵等。 應(yīng)用： 應(yīng)用范圍廣?？捎脽崽幚矸椒ǜ纳破淞W性能和加工性能。青銅合金還具有良好的減摩性和抗腐蝕性。常用作聯(lián)軸器或減震器的彈性元件、帶傳動的膠帶 等。 選材因素： 設(shè)計機械零件時，選擇合適的材料是一項復(fù)雜的技術(shù)經(jīng)濟問題設(shè)計者應(yīng)根據(jù)零件的用途、 工作條件和材料的物理、化學、機械和工藝性能以及經(jīng)濟因素等進行全面考慮。 17 表 91 常用鋼鐵材料的牌號及力學性能 材 料 力 學 性 能 試件尺寸 類 別 牌 號 強度極限 σ B 屈服極限 σ S 延伸率 % mm Q215 335410 215 31 碳素 結(jié)構(gòu)鋼 Q235 375460 235 26 d≤ 16 Q275 490610 275 20 20 410
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