機(jī)械設(shè)計(jì)第二章機(jī)械零件的計(jì)算準(zhǔn)則-資料下載頁
2025-01-07 19:45本頁面
【正文】 根據(jù)總壽命損傷率應(yīng)相等的條件，可列出 式中： —— ? v作用下材料發(fā)生疲勞破壞時(shí)的極限循環(huán)次數(shù) vv39。39。39。39。 2211NNNNNNNNnn ???? ?v39。N? 各項(xiàng)的分子和分母相應(yīng)乘以 、 、 … 、 、 ， 并且 ? 得 ? 等效循環(huán)次數(shù) Nv vv NNNNmnmnmm ???????? ?2211imnii NN ?????????????1 vvm1? m2?mv?CN imi ???mn?? 循環(huán)次數(shù)為 Nv時(shí)材料的對(duì)稱循環(huán)疲勞極限 和壽命系數(shù) kN ? 規(guī)律性非穩(wěn)定變應(yīng)力下 零件的疲勞強(qiáng)度安全系數(shù) 11V01 V ?? ?? ??? NmN kNNV1N??mniimimNNNNNk????????????1 V0V0??][V1V1V1 VV???? ??????SKkKS NNeN ???? ???例題 3 一轉(zhuǎn)軸截面上受規(guī)律性非穩(wěn)定對(duì)稱循環(huán)彎曲應(yīng)力作用， ?1 = 120 MPa、 ?2 = 100 MPa、 ?3 = 40 MPa， N1 = 5 10 N2= 2 10 N3 = 105。轉(zhuǎn)軸材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理 200 HB， ? 1 = 270 MPa， m = 9，N0 = 107， K? = ， [S?] = 。校核該軸的疲勞強(qiáng)度 解： 1．求等效循環(huán)次數(shù) NV 取等效穩(wěn)定變應(yīng)力 ?V= ?1 = 120 MPa = 50 000 + 38 + = 104 107 2．求壽命系數(shù) kN 3．求安全系數(shù) S? 安全 59594931 VV 1012040102120100105120120 ??????????????????????????????????? ??iimi NN?? 109 47V0 ???? mN NNk][ V1 ??????? ???? ?? SKkS N第六節(jié) 雙向穩(wěn)定變應(yīng)力下機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算 ? 雙向（或復(fù)合）穩(wěn)定變應(yīng)力 在零件截面上同時(shí)作用有同相位的法向和切向?qū)ΨQ循環(huán)穩(wěn)定變應(yīng)力 ?a和 ?a ? 根據(jù)試驗(yàn)，塑性材料的疲勞極限曲線在圖示坐標(biāo)系中近似于一條橢圓曲線，可用下式表達(dá) 式中： ? ra、 ? ra—— 分別 為材料的極限正應(yīng) 力幅和極限切應(yīng)力 幅 121a21a ???????????????????? ττσσ rr? 工作應(yīng)力點(diǎn) M（ ? a， ? a）位于橢圓曲線以內(nèi)，安全 ? 等安全系數(shù)曲線 —— 橢圓曲線 ? 材料的計(jì)算安全系數(shù)為 aaaaττσσOMMOS rr ????BMA ??? 零件的計(jì)算安全系數(shù) ? 代入前式得 式中： S?、 S?—— 零件的正應(yīng)力安全系數(shù)和切應(yīng)力安全系數(shù) ? 零件在雙向?qū)ΨQ循環(huán)穩(wěn)定變應(yīng)力下的疲勞強(qiáng)度復(fù)合安全系數(shù)為 aaaaτKτkσKσkS rNrN ?? ??122???????????????? SSSSaσKσkS N ??? ?1aτKτkS N ??? ?1][22SSSSSS ???????第七節(jié) 機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度 一、接觸應(yīng)力 ? 高副零件 通過點(diǎn)或線接觸實(shí)現(xiàn)力的傳遞 ? 接觸應(yīng)力 受載后，彈性變形在接觸處形成很小的接觸面，在接觸面的表層產(chǎn)生的局部應(yīng)力 ? 接觸應(yīng)力的性質(zhì) 脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力 ? 接觸面寬 a為 ? 最大接觸應(yīng)力 ? H ? 兩個(gè)軸線平行的圓柱體接觸 受力后，接觸線變成矩形面 接觸應(yīng)力沿矩形接觸面呈半橢圓柱形分布 最大接觸應(yīng)力 ? H 位于接觸面寬中線處，即初始接觸線處 ?????????????????????1114 222121EEbFa??????????????????222121H11124EEbFabF??????? 當(dāng)兩接觸體材料的泊松比 ?1 = ?2 = ，綜合彈性模量 式中： ??—— 綜合曲率半徑 正號(hào)用于外接觸，負(fù)號(hào)用于內(nèi)接觸， ? ?2為兩接觸體初始接觸線處的曲率半徑 平面與圓柱體接觸時(shí)，取平面曲率半徑 ?2 = ∞ E E2—— 兩接觸體材料的彈性模量 F—— 作用于接觸面上的總壓力 b—— 初始接觸線長(zhǎng)度 21212EEEEE???? ?? 21111??? ???二、接觸疲勞強(qiáng)度 ? 表面強(qiáng)度失效 表面疲勞磨損 （或疲勞點(diǎn)蝕，簡(jiǎn)稱點(diǎn)蝕） ? 點(diǎn)蝕的形成過程 首先在零件的表面或表層內(nèi)產(chǎn)生初始疲勞裂紋；在接觸過程中，潤(rùn)滑油被擠進(jìn)裂紋中而產(chǎn)生極高的壓力，使裂紋加速擴(kuò)展，最后使表面金屬呈小片狀脫落下來，在零件表面形成一些小坑 ? 點(diǎn)蝕的形成與潤(rùn)滑油的存在有密切關(guān)系 油的黏度愈低，油愈易于滲入裂紋，點(diǎn)蝕發(fā)展愈快 無潤(rùn)滑油時(shí)，表面直接接觸，引起磨粒磨損 ? 影響點(diǎn)蝕形成的最主要因素 接觸應(yīng)力 ? 金屬表面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的極限應(yīng)力 接觸疲勞極限 ? Hlim—— 在規(guī)定的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)下材料不發(fā)生點(diǎn)蝕現(xiàn)象時(shí)的極限應(yīng)力 ? 零件的表面接觸疲勞強(qiáng)度條件為 式中： [? H]—— 許用接觸應(yīng)力 ][][ l i mHHHNHSk??? ?? ? 結(jié)束
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