機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(下)第二章-全文預(yù)覽
【正文】 ??????? 極限應(yīng)力為疲勞極限，按疲勞強(qiáng)度計(jì)算。 ∵ 此直線上任一點(diǎn)的都具有相同的平均應(yīng)力值 。 2ADGN39。 meO?39。39。39。39。 meO?39。aeC? mN N39?；?N1180。或 N1180。 me , ? 39。G39。C上幾個(gè)特殊點(diǎn)以坐標(biāo)計(jì)入 影響 零件 的簡(jiǎn)化極限應(yīng)力圖。 ae )DAD39。A39。 綜合影響系數(shù) 和零件的極限應(yīng)力圖 綜合影響系數(shù)表示了 材料 極限應(yīng)力幅與 零件 極限應(yīng)力幅的比值 。 B? )( ?? ??強(qiáng)化處理 ——淬火 、 滲氮 、 滲碳 、 熱處理 、 拋光 、 噴丸 、 滾壓等 。 ????m ax?理論應(yīng)力集中系數(shù)： 名義應(yīng)力 實(shí)際最大應(yīng)力 有效應(yīng)力集中系數(shù)： )1(1 ??? ?? ?qk材料的敏感系數(shù) 36 2023年 4月 12日 ?? ?? , )( m a xm a x ?? )(? )( ?? qq——為考慮零件幾何形狀的理論應(yīng)力集中系數(shù) ——應(yīng)力集中源處名義應(yīng)力 ——材料對(duì)應(yīng)力集中的敏感系數(shù) ——應(yīng)力集中源處最大應(yīng)力 37 2023年 4月 12日 零件尺寸的影響 ——尺寸系數(shù) 由于零件尺寸愈大時(shí)，材料的晶粒較粗，出現(xiàn)缺陷的概率大，而機(jī)械加工后表面冷作硬化層相對(duì)較薄，所以對(duì)零件疲勞強(qiáng)度的不良影響愈顯著 。A39。 s??? , 01? 折線以內(nèi)為疲勞和塑性安全區(qū)，折線以外為疲勞和塑性失效區(qū)，工作應(yīng)力點(diǎn)離折線越遠(yuǎn)，安全程度愈高。A39。D39。斜線與 A’D’的延長(zhǎng)線交于 G’，得到 45 176。C ? mB???????G39。A39。D39。? aA′——對(duì)稱疲勞極限點(diǎn) 1m a x10 ????????? ?????? ?amA′（ 0,σ－ 1） 28 2023年 4月 12日 45 176。O? ? ??? B? s45 176。C ? mB???????G39。對(duì)稱循環(huán)（應(yīng)力循環(huán)特性 =－ 1）最不利！ 25 2023年 4月 12日 材料 的疲勞極限應(yīng)力圖 —— 同一種材料在不同的應(yīng)力循環(huán)特性下的疲勞極限圖。 m =6 —— 接觸應(yīng)力。 24 2023年 4月 12日 幾點(diǎn)說明： ① N0 —— 與材料性質(zhì)有關(guān)。 疲勞曲線：應(yīng)力循環(huán)特性一定時(shí)，材料的疲勞極限與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)之間關(guān)系的曲線。 影響因素：不僅與材料抗疲勞性能有關(guān)，變應(yīng)力的 循環(huán)特性，應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，應(yīng)力幅 都對(duì)疲勞極限有 很大影響 。 (3) 一般工作期內(nèi)應(yīng)力變化次數(shù) 103（ 104）， 按靜應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算。 σmax和 σm am ??? ??ax am ??? ??min am ??? ??max am ?? ??min7 2023年 4月 12日 b) 穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力種類： γ = –1 —— 對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力 0,1 m inm a xm a xm in ???????ma ???????8 2023年 4月 12日 γ = 0 —— 脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力 2,0,0 m a xm inm a xm in ??????? ?????ma9 2023年 4月 12日 1 γ +1 —— 不對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力 γ = +1 —— 靜應(yīng)力 am ??? ??m a x am ??? ??m in? o t 10 2023年 4月 12日 對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力 脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力 非對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力 其中，最不利的是對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力。 規(guī)律性不穩(wěn)定變應(yīng)力 二、應(yīng)力的分類 應(yīng)力種類 變應(yīng)力：隨時(shí)間變化 的應(yīng)力。 21 載荷與應(yīng)力的分類 一、載荷的分類 隨機(jī)變載荷 變載荷： 靜載荷 : 如鍋爐的壓力、勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的離心力、自重等。 21 載荷與應(yīng)力的分類 167。 ★ 重點(diǎn)內(nèi)容： 變應(yīng)力時(shí)機(jī)械零件的強(qiáng)度計(jì)算 Δ難點(diǎn)內(nèi)容： 變應(yīng)力時(shí)機(jī)械零件的強(qiáng)度計(jì)算 2023年 4月 12日 167。 24 機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度 3 2023年 4月 12日 167。 計(jì)算載荷 Pca KPPca ?載荷系數(shù) K 載荷 名義載荷 P 4 2023年 4月 12日 隨機(jī)變應(yīng)力 靜應(yīng)力 : 不隨時(shí)間變化或變化緩慢的應(yīng)力 。 σmax和 σmin。 (2) 脆性材料強(qiáng)度計(jì)算不考慮應(yīng)力集中。 2） 斷裂面 ：①光滑區(qū)（疲勞發(fā)展區(qū)） ②粗糙區(qū)（脆性斷裂區(qū)） 3）無明顯塑性變形的脆性突然斷裂 4）破壞時(shí)的應(yīng)力（疲勞極限）遠(yuǎn)小于材料的 屈服極限 σmax≤ σB或 σ max ≤ σS 17 2023年 4月 12日 18 2023年 4月 12日 塑性材料拉伸斷口形貌 脆性材料拉伸斷口形貌 材料疲勞破壞斷口形貌 光滑的疲勞發(fā)展區(qū) 粗糙的脆性斷裂區(qū) 19 2023年 4月 12日 疲勞破壞的機(jī)理：損傷的累積。 疲勞壽命（ N） —— 材料疲勞失效前所經(jīng)歷的應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N。 O??NN 0N N??有限壽命區(qū)? ? N無限壽命區(qū)23 2023年 4月 12日 —— 壽命系數(shù) 壽命系數(shù)的意義：采用壽命系數(shù)，通過疲勞曲線方程， 可以計(jì)算出任意循環(huán)次數(shù) N下的疲勞 極限應(yīng)力 σrN。 m =9 —— 拉、彎曲應(yīng)力、剪應(yīng)力。 鋼： 青銅： ③ 應(yīng)力循環(huán)特性越大，材料的疲勞極限越大，對(duì)零件強(qiáng)度越有利。O? ? ??? B? s45 176。? a — 強(qiáng)度極限點(diǎn) ???如圖 A′B曲線上的點(diǎn)對(duì)應(yīng)著不同應(yīng)力循環(huán)特性 下的材料疲勞極限 A? BD?C— 對(duì)稱疲勞極限點(diǎn) — 脈動(dòng)
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