【正文】 一、 載荷的分類 18 一、 載荷的分類 名義載荷（也稱載荷），是指機器在理想平穩(wěn)的工作條件下，作用在零件上的載荷。 載荷分 靜載荷 和 變載荷： 靜載荷 —— 不隨時間變化或變化緩慢的載荷。應力的單位為 Pa。） 式中： σ 、 τ —— 危險截面處的最大正應力、切應力； [σ ]、 [τ ]—— 許用正應力、切應力； σ lim 、 τ lim—— 極限正應力、切應力； Sσ Sτ —— 安全系數(shù)。 ∴ [σ ]＝ σ b /S 塑性材料： σ lim ＝ σ s σ s —— 材料的屈服強度 (材料試樣在拉伸過程中， (考慮塑性變形過大 ) 負荷不增加或開始有所降低而變形繼續(xù)發(fā)生的最小應力 )。 如 σ － 1/(kσ /(ε σ β )—— 零件對稱循環(huán)的疲勞限 σ 0/(kσ /(ε σ β ) —— 零件脈動循環(huán)的疲勞限 對稱循環(huán)的許用應力 [σ － 1]＝ σ － 1/（ (kσ /(ε σ β )?S) ｝ 作為零件變應力下的許脈動循環(huán)的許用應力 [σ 0]＝ σ 0/（ (kσ /(ε σ β )?S) 用應力 P115 式（ 9－ 11）、式（ 9－ 12） 26 三、強度條件式 2)變 應力下零件的強度計算 注意兩點： 1） kσ 、 ε σ 、 β 的數(shù)值，查有關設計手冊； 2）有時， kσ 、 ε σ 、 β 不能詳細考慮時，可用降低許用應力或 提高安全系數(shù)的辦法進行近似計算。 由于接觸點、接觸線要承受很大的載荷，接觸點、線附近要產(chǎn)生很大的彈性變形，實際上是一個小面積的接觸， 這個小面積上，單位面積上的力，稱為接觸應力。 整個材料體積內(nèi)部存在的應力為 體積應力 （如拉、壓、剪、扭、彎曲應力），該應力狀態(tài)下的零件強度為 整體強度 （體積強度）。 如果接觸材料的接觸疲勞強度不夠，就要發(fā)生疲勞破壞。 如齒輪出現(xiàn)點蝕，表面就不是理論上的光滑的漸開線形狀，不能保證瞬時傳動比不變，從動輪有時轉(zhuǎn)得快，有時轉(zhuǎn)得慢，有角加速度，必然有慣性力，慣性力是變化的。 31 三、材料的接觸疲勞限 疲勞限 —— 材料抵抗疲勞破壞的能力。（ HRC20～ 70 ≈ HB( 布氏硬度） 230～ 700） 32 四、兩平行圓柱面相壓時，接觸應力的計算 接觸區(qū)表層材料附近產(chǎn)生小面積接觸，如 圖示 。 對鋼，經(jīng)驗公式： σ Hlim＝ － 70 （ MPa） SH取等于或稍大于 1。 2. 邊界摩擦（邊界潤滑） 兩摩擦表面被吸附在表面的邊界膜隔開，其摩擦性質(zhì)與流體的黏度無關，只與邊界膜和表面的吸附性質(zhì)有關。 4 . 混合摩擦（混合潤滑） 摩擦表面間處于邊界摩擦和流體摩擦的混合狀態(tài)時稱為混合摩擦。 38 二、磨損（ P121～ ） 1．粘著磨損（膠合） 由于兩摩擦表面間產(chǎn)生粘著現(xiàn)象而使材料由一個表面轉(zhuǎn)移到另一個表面而造成的磨損稱為粘著磨損。其特征是在開始破壞階段表面上出現(xiàn)一個個小小的麻坑，故又稱這種磨損為“點蝕”。 至今，關于耐磨性，世界上還沒完善的、通用的計算方法，主要影響耐磨性的因素太多，很復雜。 ★ 通過限制影響耐磨性的重要因素來限制磨損速度的計算方法 ——耐磨性的條件性計算 。 fpv—— 消耗的功 . 在摩擦系數(shù) f一定的條件下，限制 pv，就是限制摩擦表面單位時間內(nèi)摩擦所消耗的功，即限制發(fā)熱量，最終限制摩擦表面上的工作溫度。 潤滑的主要作用是：減小摩擦和磨損。 潤滑脂的主要質(zhì)量指標：針入度 、滴點等。 3．潤滑的種類 按摩擦面間的潤滑狀態(tài)，潤滑分為 流體潤滑 、 混合潤滑 和 邊界潤滑 。 鋼制零件毛坯可用鍛造、沖壓、焊接或鑄造等方法取得，故應用極為廣泛。 我國資源豐富 47 （ 含碳量 2%的鐵、碳合金 ） 1）具有適當?shù)囊兹坌裕己玫囊簯B(tài)流動性，故可 鑄成形狀復雜的零件； 2）減震性、切削性（指灰鑄鐵）均較好且成本低。 （ 2）球墨鑄鐵 如 QT4001 QT5007,強度和塑性比灰鑄鐵 有很大的提高，具有良好的耐磨性，但鑄造 性較差。 青銅 青銅以主加元素的不同又可分為錫青銅和鋁青銅等， 如 CuAl10Fe ZCuSn5PbZn5。 50 二、 非金屬材料 1．工程塑料 （ 1） 尼龍 品種、數(shù)量及應用上居工程塑料之首，它強度高，耐磨性 好，耐化學腐蝕。 （ 4）聚苯醚 在工程塑料中硬度最高，熱膨脹系數(shù)最小，最耐熱。 2． 橡膠 常用來制造輪胎、墊板、隔熱板、傳動帶和減振零件等 3．夾布膠木 常用來制造板材、電工元件，輕載無噪聲齒輪和耐腐蝕元件等。 玻璃具有較高的彈性模量和強度，但太脆，而塑料具有良好的塑性、易于加工，但彈性模量和強度較低，把兩者結(jié)合起來，就產(chǎn)生了玻璃鋼。它的常溫和高溫強度比高強度的鋁合金大得多。 正火： 空氣中對流冷卻。 單從零件尺寸而言，不可能絕對精確，但必須在它允許的范圍之內(nèi)。 公差帶 —— 代表上下偏差的兩條直線所限定的區(qū)域。 間隙配合 —— 孔比軸大，用于動連接。 60 一、 公差與配合 一 、 公差與配合 國家標準規(guī)定： ● 孔與軸的公差帶位置 28個 ， 分別用大寫和小些拉丁字母表示 。 見 圖示 。 主要由加工后零件表面留下的微細而凹凸不平的刀痕。 64 第七節(jié) 機械零件的工藝性及標準化 一 、 工藝性 二 、 標準化 65 一、 工藝性 一 、 工藝性 設計機械零件 ， 不僅要滿足使用要求 （ 即具備所要求的工作能力 ） ， 同時還應滿足生產(chǎn)要求 ， 否則有可能制造不出來或是雖能制造但費工費料 ， 不經(jīng)濟 。