[工學]第三章機械零件的強度(編輯修改稿)
2024-11-09 14:47 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 eae KK ?????????????????? ?????????? ?? m a x11m a xSKSmaca ?????? ???????????1m a xm a xl i m167。 3— 2 機械零件的疲勞強度計算（續(xù)） ? 對應于 N點的極限應力點 N＇，位于直線 CG上。此時的極限應力即為屈服極限 σs。這就是說，工作應力為 N點時，可能發(fā)生的是屈服失效，故只需進行靜強度計算。在工作應力為單向應力時，強度計算式為 SSmaSSca ????? ???????m a xl i m凡是工作應力點位于 OGC域內(nèi)時，在應力比等于常數(shù)的條件下，極限應力統(tǒng)為屈服極限，都只需進行靜強度計算。 167。 3— 2 機械零件的疲勞強度計算（續(xù)） ? 2． σm=C的情況 ? MM2 ’的方程為 σme’=σm。聯(lián)解 MM 2 ’及 AG兩直線的方程式，求出 M2’點的坐標 σme‘及 σae’，把它們加起來，就可求得對應于 M點的零件的極限應力 (疲勞極限 ) σmax ’。同時，也知道了零件的極限應力幅 σae’。它們分別是： meaeK ???? ?? ????? 1?? ????Kmae??? ? 1maeK ???? ?? ???? 1? ?????? ??????????KKKmmmmeae??????????? ?? 11m a x m a x1m a xm a xl i m )(???????????KKS mca?????? ?167。 3— 2 機械零件的疲勞強度計算（續(xù)） 圖 3—7 σm=C時的極限應力 167。 3— 2 機械零件的疲勞強度計算（續(xù)） ? 也有文獻上建議，在 σm=C的情況下，按照應力幅來校核零件的疲勞強度，即按應力幅求得安全系數(shù)計算值為 amaaea KS ????????????? ? 1 對應于 N點的極限應力由 N2＇點表示，它位于直線 CG上，故仍只按式 (3—18)進行靜強度計算，分析圖 3—7可知，凡是工作應力點位于 CGH區(qū)域內(nèi)時，在 σm=C的條件下，極限應力統(tǒng)為屈服極限，也是只進行靜強度計算。 167。 3— 2 機械零件的疲勞強度計算（續(xù)） ? 3． σmin=C的情況 ? 當 σmin=C時，需找到一個其最小應力與零件工作應力的最小應力相同的極限應力。因為 ? σmin=σmσa =C (3— 23) ? 所以在圖 3— 8中，通過 M(或 N)點，作與橫坐標軸夾角為 45176。 的直線，則此直線上任何一個點所代表的應力均具有相同的最小應力。該直線與 AG(或 CG)線的交點 M3＇ (或 N3＇ )在極限應力曲線上，所以它所代表的應力就是計算時所采用的極限應力。 167。 3— 2 機械零件的疲勞強度計算（續(xù)） 圖 3—8 σmin =C時的極限應力 167。 3— 2 機械零件的疲勞強度計算（續(xù)） ? 通過 0點及 G點作與橫坐標軸夾角為 45176。 的直線，得 OJ及 IG，把安全工作區(qū)域分成三個部分。當工作應力點位于 AOJ區(qū)域內(nèi)時，最小應力均為負值。這在實際的機械結構中是極為罕見的，所以毋需討論這一情況。當工作應力點位于GIC區(qū)域內(nèi)時，極限應力統(tǒng)為屈服極限，故只需按式 (3— 18)進行靜強度計算。只有工作應力點位于 OJGI區(qū)域內(nèi)時，極限應力才在疲勞極限應力曲線 AG上。計算時所用的分析方法和前述兩種情況相同，而所得到的計算安全系數(shù) Sca及強度條件為 167。 3— 2 機械零件的疲勞強度計算（續(xù)） ? 按極限應力幅求得的計算安全系數(shù) Sa’及強度條件為 SK KSaca ???????? ?)2)(()(2m i nm i n1m a xm a x????????????aaaaaea SKS ??????? ??????????)(m i n1167。 3— 2 機械零件的疲勞強度計算（續(xù)） ? 具體設計零件時，如果難于確定應力可能變化的規(guī)律，在實踐中往往采用 r=C時的公式。 ? 進一步分析式 (3— 17)，分子為材料的對稱循環(huán)彎曲疲勞極限，分母為工作應力幅乘以應力幅的綜合影響系數(shù) (即 Kσσa)再加上 ψσσm。從實際效果來看，可以把ψσσm項看成是一個應力幅， 而 ψσ是把平均應力折算為等效的應力幅的折算系數(shù)。 因此，可以把 Kσσa + ψσσm 看成是一個與原來作用的不對稱循環(huán)變應力等效的對稱循環(huán)變應力。由于是對稱循環(huán)，所以它是一個應力幅，記為 σad。這樣的概念叫做應力的等效轉(zhuǎn)化。由此得 ? σad = Kσσa + ψσσm (3— 26) ? 于是計算安全系數(shù)為 SKSmaca ?????? ???????????1m a xm a xl i m167。 3— 2 機械零件的疲勞強度計算（續(xù)） ? ? 對于剪切變應力，只需把以上各公式中的正應力符號 σ改為切應力符號 τ即可。 adcaS ?? 1??167。 3— 2 機械零件的疲勞強度計算（續(xù)） ? (二 )單向不穩(wěn)定變應力時的疲勞強度計算 ? 不穩(wěn)定變應力可分為非規(guī)律性的和規(guī)律性的兩大類。 ? 非規(guī)律性的不穩(wěn)定變應力， 是隨機地變化的，例如：汽車的鋼板彈簧。其上載荷和應力的大小，要受到載重量大小、行車速度、輪胎充氣程度、路面狀況以及駕駛員的技術水平等因素的影響。 ? 規(guī)律性的不穩(wěn)定變應力， 其變應力參數(shù)的變化有一個簡單的規(guī)律。例如：專用機床的主軸、高爐上料機構的零件等作為例子。對于這一類問題，是根據(jù)疲勞損傷累積假說 (常稱為 Miner法則 )進行計算的。
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