[工學(xué)]第三章機(jī)械零件的強(qiáng)度-資料下載頁
2024-10-13 14:47本頁面
【正文】 ? 事實(shí)上，試件還可以再工作的循環(huán)次數(shù)并不會準(zhǔn)確地等于以上所求的值。如按的范圍來計(jì)算，則 n3將分別等于 106和 106。 167。 3— 2 機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算（續(xù)） ? (三 )雙向穩(wěn)定變應(yīng)力時的疲勞強(qiáng)度計(jì)算 ? 在零件上同時作用有同相位的法向及切向?qū)ΨQ循環(huán)穩(wěn)定變應(yīng)力 σ。及 τ。時，對于鋼材，經(jīng)過試驗(yàn)得出的極限應(yīng)力關(guān)系式為， 12121????????? ?????????? ??? eaea????? 上式在 — 坐標(biāo)系上是一個單位圓 ? ????????? ea1??????????? ea1??? 如圖 3— 11所示。式 (3— 34)中 及 為同時作用的 ? 切向及法向應(yīng)力幅的極限值。由于是對稱循環(huán)變應(yīng)力，故應(yīng)力幅即為最大應(yīng)力。圓弧 AM‘B月上任何一個點(diǎn)即代表一對極限應(yīng)力 及 ，如果作用于零件上的應(yīng)力幅 σa及 τa在坐標(biāo)上用 M表示，則由于此工作應(yīng)力點(diǎn)在極限圓以內(nèi)，未達(dá)到極限條件，因而是安全的。引直線 OM與 AB交于 M’點(diǎn)，則計(jì)算安全系數(shù) Sca為 ? (a) a?? a??a?? a??ODDOOCCOOMMOSca??????? 式中各線段的長度為 ， ， ? ， ，代入式 (a)后得： ? ,即 ? ,即 eaCO1??????eaOC1?? ??eacaea S11 ???? ???? acaa S ?? ??eacaea S11 ???? ????12121???????????????????? eacaeaca SS????eaDO1??????eaOD1?? ??acaa S ?? ??1//2121???????????????????? aecaaeca SS????? 從強(qiáng)度計(jì)算的觀點(diǎn)來看， ，是零件上只承受切應(yīng)力時的計(jì)算安全系數(shù)， 是零件上只承受法向應(yīng)力 σa時的計(jì)算安全系數(shù)，故 ??? Sae ??1??? Sae ??1122???????????????????? SSSS caca22????SSSSSca ?? maKS ??? ???? ??? 1maKS ??? ???? ?? ? 1? (四 )提高機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的措施 ? 在零件的設(shè)計(jì)階段，除了采取提高零件強(qiáng)度的一般措施外，還可以通過以下一些設(shè)計(jì)措施來提高機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度。 ? 1)盡可能降低零件上的應(yīng)力集中的影響，是提高零件疲勞強(qiáng)度的首要措施。零件結(jié)構(gòu)形狀和尺寸的突變是應(yīng)力集中的結(jié)構(gòu)根源。因此，為了降低應(yīng)力集中，應(yīng)盡量減少零件結(jié)構(gòu)形狀和尺寸的突變或使其變化盡可能地平滑和均勻。為此，要盡可能地增大過渡處的圓角半徑；同一零件 上相鄰截面處的剛性變化應(yīng)盡可能地小等等。 ? 在不可避免地要產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中的結(jié)構(gòu)處，可采用減載槽來降低應(yīng)力集中的作用。例如圖 3— 12中用加開環(huán)槽的辦法來降低軸肩處的應(yīng)力集中。 ? 2)選用疲勞強(qiáng)度高的材料和規(guī)定能夠提高材料疲勞強(qiáng)度的熱處理方法及強(qiáng)化工藝。 ? 3)提高零件的表面質(zhì)量。如將處在應(yīng)力較高區(qū)域的零件表面加工得較為光潔；對于工作在腐蝕性介質(zhì)中的零件規(guī)定適 當(dāng)?shù)谋砻姹Ｗo(hù)等。 ? 4)盡可能地減小或消除零件表面可能發(fā)生的初始裂紋的尺寸，對于延長零件的疲勞壽命有著比提高材料性能更為顯著的作用。因此，對于重要的零件，在設(shè)計(jì)圖紙上應(yīng)規(guī)定出嚴(yán)格的檢驗(yàn)方法及要求。 167。 3— 4 機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度 ? 零件之間力的傳遞 兩零件的接觸來實(shí)現(xiàn)。接觸面有： ? 共形面 (即兩相互接觸面的幾何形態(tài)完全相同，處處貼合 )相接觸 (例如平面與平面相接觸 ) 異形曲面 相接觸，線接觸 (圖 3— 13a、 b)和點(diǎn)接觸 (圖 3— 13e、 d)兩種。圖 3— 13a、 c所示的接觸稱為 外接觸 ；圖 b、 d所示的接觸稱為 內(nèi)接觸 。在通用機(jī)械零件中，漸開線直齒圓柱齒輪齒面間的接觸為線接觸，外嚙合時為外接觸，內(nèi)嚙合時為內(nèi)接觸。滾動軸承中，鋼球與套圈的接觸則為點(diǎn)接觸。 對于線接觸，彈性力學(xué)給出的接觸應(yīng)力計(jì)算公式為： ? 式中： F —— 作用于接觸面上的總壓力； ? B —— 初始接觸線長度； ? ρ1和 ρ2—— 分別為零件 1和零件 2初始接觸線處的曲率半徑， ? 通常，令之 稱為綜合曲率，而 ? 稱為綜合曲率半徑，其中正號用于外接觸，負(fù)號用于內(nèi)接觸； ? 對于零件上任一點(diǎn)處的接觸應(yīng)力只能在 0到 σH之間改變，因此，接觸變應(yīng)力是一個脈動循環(huán)變應(yīng)力。接觸應(yīng)力也叫做赫茲應(yīng)力。 ???????? ?????????????222121211111EEBFH??????21111??? ???1221????????? 作業(yè)： 41頁， 31， 32， 33， 34， 35
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