機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(下)第二章(文件)
【正文】 械零件與標(biāo)準(zhǔn)試件之間在絕對(duì)尺寸 、表面狀態(tài) 、 應(yīng)力集中 、 環(huán)境介質(zhì)等方面往往有差異 ，這些因素的綜合影響使零件的疲勞極限不同于材料的疲勞極限 ， 其中尤以 應(yīng)力集中 、 零件尺寸和表面狀態(tài) 三項(xiàng)因素對(duì)機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度影響最大 。 38 2023年 4月 12日 表面狀態(tài)的影響 1）表面質(zhì)量系數(shù) 零件加工的表面質(zhì)量（主要指表面粗糙度）對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響。 表 210~表 212。C ( ? s ,0) ? m135 176。 ( ? 39。D180。 42 2023年 4月 12日 —— 零件的材料特性 e ?? 001 21???????????? ?kkee? 0012?????? ?—— 標(biāo)準(zhǔn)試件的材料特性 直線 AG方程 : meeaee k ????????????? ?? 11meaek ???? ?? ?????? 1 或直線 GC方程： smeae??? ???????/K??0/2K?? ? ??O45 176。 (0, ? ? 1 )???M39。 ( ? 0 /2, ? 0 /2)? aGGC :零件屈服極限曲線 AG :零件疲勞極限曲線 —— 零件的極限應(yīng)力幅和極限平均應(yīng)力 。 ∵ 此直線上任一點(diǎn)的應(yīng)力循環(huán)特性均相同 。 常數(shù)???????????????11 22/)(/)(m inm axm inm axma? 39。 1? aGM——大多數(shù)轉(zhuǎn)軸中的應(yīng)力狀態(tài) 44 2023年 4月 12日 a)當(dāng)工作應(yīng)力點(diǎn)位于 OAG內(nèi) 極限應(yīng)力為疲勞極限，按疲勞強(qiáng)度計(jì)算。1ADM39。39。39。 ][m axm ax39。1ADM39。（ N2 180?；?N2180。 2AD GN39。39。 ][m a xm a x sks maamaemeca ?????????? ?????????????1MM2’ ： 48 2023年 4月 12日 b）工作應(yīng)力點(diǎn)位于 GHC區(qū)域內(nèi) 強(qiáng)度條件為： 極限應(yīng)力為屈服極限，按靜強(qiáng)度計(jì)算。m ax ssamssca ????? ???????49 2023年 4月 12日 ——受軸向變載荷的緊螺栓聯(lián)接中的螺栓應(yīng)力狀態(tài) c?m in?? min M? aO? min N45 176。L I∴ 過(guò)工作應(yīng)力點(diǎn) M（ N） 作與橫坐標(biāo)成 45176。C? mM39。的交點(diǎn) : ???????????????????? ?kkmeaem inm a x)(12 ][))(()())(()(m inm inm inm ax39。 極限應(yīng)力為屈服極限， 按靜強(qiáng)度計(jì)算。 3MN45 176。 4）對(duì)切應(yīng)力上述公式同樣適用，只需將 σ改為 τ即可。 M點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的極限應(yīng)力點(diǎn) M 39。COD39。 該應(yīng)力稱為 接觸應(yīng)力 。 21m ax FH ?? 31m ax FH ??說(shuō)明 57 2023年 4月 12日 3） 同樣的 ρ ρ2下 ， 內(nèi)接觸時(shí) ρΣ較大 ， σHmax 較小 ， 約為外接觸時(shí)的 48%。 58 2023年 4月 12日 疲勞點(diǎn)蝕機(jī)理 齒面疲勞點(diǎn)蝕 59 2023年 4月 12日 提高接觸疲勞強(qiáng)度的措施 1） 控制最大接觸應(yīng)力 。 5）采用高粘度潤(rùn)滑油 。 １．名義載荷與計(jì)算載荷。 ３．材料簡(jiǎn)化極限應(yīng)力圖和零件簡(jiǎn)化極限應(yīng)力圖。 3） 增大綜合曲率半徑 ρΣ。 2）圓柱體： ，球： ∴ ρΣ越大， σHmax 越小。 計(jì)算依據(jù)：彈性力學(xué)的赫茲公式。B? a / ? ? 1 e][22 SSS SSOD DOOC COOM MOS ca ?????????????強(qiáng)度條件為： ——零件只受對(duì)稱循環(huán)切應(yīng)力時(shí)的安全系數(shù) aeS???1??aeS???1??——零件只受對(duì)稱循環(huán)正應(yīng)力時(shí)的安全系數(shù) 55 2023年 4月 12日 ?2?Hmax?HmaxF2 abF?1)]1()1[()1(222121maxEEbFH ????????? ?167。點(diǎn)在 OM直線的延長(zhǎng)線上，如圖所示 M39。和 τa 39。 2）上述計(jì)算均為按無(wú)限壽命進(jìn)行零件設(shè)計(jì)，若按有限壽命要求設(shè)計(jì)零件時(shí)，即應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 103(104)NNo時(shí)，這時(shí)上述公式中的極限應(yīng)力應(yīng)為有限壽命的疲勞極限： ，即應(yīng)以 σ1N 代 σ1 ，以 σoN代 σo 。C? mM39。 aememeeaee kk ?????????????????????? ?? 11aeamaeme ?????? ???????? mi nM M’3 51 2023年 4月 12日 c） 工作應(yīng)力點(diǎn)位于 OAJ區(qū)域內(nèi) ),( aemeN ?? ???3 saeme ??? ????? ][m inm ax39。 3MN45 176。 ∴ 直線與極限應(yīng)力線圖交點(diǎn) 即為所求極限應(yīng)力點(diǎn) 。 3AJGN39。 2AD GN39。:39。39。 47 2023年 4月 12日 a) 當(dāng)工作應(yīng)力點(diǎn)位于 OAGH區(qū)域內(nèi) 強(qiáng)度條件： ][)( )(1maxmaxmaxlim skksammca ???????? ??????
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