機(jī)械設(shè)計02第2章機(jī)械零件的強(qiáng)度-資料下載頁
2025-01-07 18:47本頁面
【正文】 為按無限壽命進(jìn)行零件設(shè)計，若按有限壽命要求設(shè)計零件時，即應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 103(104)NNo時，這時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 3）當(dāng)未知工作應(yīng)力點所在區(qū)域時，應(yīng)同時考慮可能出現(xiàn)的兩種情況 4）對切應(yīng)力上述公式同樣適用，只需將 σ改為 τ即可。 28 五、雙向穩(wěn)定變應(yīng)力時的疲勞強(qiáng)度計算 對稱循環(huán)穩(wěn)定變應(yīng)力 當(dāng)零件剖面上同時作用著相位相同的縱向和切向?qū)ΨQ循環(huán) ，穩(wěn)定變應(yīng)力 σa和 τa時 ， 經(jīng)試驗后極限應(yīng)力關(guān)系為 1)()( 2121?????? eaea????σa39。, τa39。 ——同時作用正應(yīng)力和切應(yīng)力的應(yīng)力幅極限值 （ σ , τ同時作用 ） σ1e , τ1e ——為零件對稱循環(huán)正應(yīng)力和切應(yīng)力時疲勞極限（ σ , τ單獨作用） 在以 的坐標(biāo)系中為一個單位圓 eaea11 ??? ????m a xm a x ,1 ????? ????????? aa?29 ∴ 圓弧 AM‘B任何一點即代表一對極限應(yīng)力 σ a 39。和 τa 39。 ，如果工作應(yīng)力點 M（ ）在極限圓以內(nèi)，則是安全的。 M點所對應(yīng)的極限應(yīng)力點 M 39。確定時，一般認(rèn)為 比值不變（多數(shù)情況如此）， ∴ M 39。點在 OM直線的延長線上，如圖所示 M39。 eaea11,?? ????aa ?? /A? a / ? ? 1 eC39。COD39。DMM39。B? a / ? ? 1 e][22 SSS SSOD DOOC COOM MOS ca ?????????????強(qiáng)度條件為： ——零件只受對稱循環(huán)切應(yīng)力時的安全系數(shù) aeS???1??aeS???1??——零件只受對稱循環(huán)正應(yīng)力時的安全系數(shù) 30 )]1()1[()1(222121EEbFH ????????? ?167。 機(jī)械零件的表面接觸疲勞強(qiáng)度 高副零件工作時 ， 理論上是點接觸或線接觸 → 實際上由于接觸部分的局部彈性變形而形成面接觸 → 由于接觸面積很小 ， 使表層產(chǎn)生的局部應(yīng)力卻很大 。 該應(yīng)力稱為接觸應(yīng)力 。 在表面接觸應(yīng)力作用下的零件強(qiáng)度稱為接觸強(qiáng)度 計算依據(jù)：彈性力學(xué)的赫茲公式 接觸應(yīng)力 a)兩圓柱體接觸 ?2?Hmax?HmaxF2 abF?1???? bpFEEEE H , m a x2121 ?????31 b)兩球接觸 3222121m a x ]111[1EEpbFH???? ?????3 22m a x2121 ,???? pFEEEE H ????? 時?Hmax?2F?Hmax2 c?1FρΣ——綜合曲率半徑 ?????????內(nèi)接觸外接觸21111ppp ?21m a x FH ?? 31m a x FH ??說明： 1）圓柱體 ，球 ∴ σHmax與 F不呈線性關(guān)系 32 3） 同樣的 p p2下 ， 內(nèi)接觸時 ρΣ較小 ， σHmax較小 ， 約為外接觸時的 48%， ∴ 重載情況下 ， 采用內(nèi)接觸 ， 有利于提高承載能力或降低接觸副的尺寸 。 211m a x?? pH?321m a x?? pH?2）圓柱體 ，球 ∴ ρΣ越大， σHmax越小 失效形式 靜應(yīng)力 : 表面壓碎 ——脆性材料 , 表面塑性變形 ——塑性材料 變應(yīng)力：疲勞點蝕 ——齒輪 、 滾動軸承的常見失效形式 。 33 提高接觸疲勞強(qiáng)度的措施 1） 控制最大接觸應(yīng)力 2） 提高接觸表面硬度 ， 改善表面加工質(zhì)量 3） 增大綜合曲率半徑 ρΣ 4） 改外接觸為內(nèi)接觸 ， 點接觸 → 線接觸 5）采用高粘度潤滑油 HH ][m a x ??
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