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2025-01-14 03:45本頁面
【正文】 ， 實驗表明，在同一循環(huán)特征下，交變應(yīng)力的最大應(yīng)力 越大，破壞前經(jīng)歷的循環(huán)次數(shù)越少； ? m ax? m ax 反之，降低 ，便可使破壞前經(jīng)歷的循環(huán)次數(shù)增多。 在 減小到某一臨界值時，試件可經(jīng)歷無窮多次應(yīng)力循環(huán)而不發(fā)生疲勞破壞， 這一臨界值稱為材料的持久極限 或 疲勞極限 。用 表示。 在純彎曲變形下，測定對稱循環(huán)的持久極限技術(shù)上較簡單。 將材料加工成最小直徑為 7～ 10mm，表面磨光的試件，每組試驗包括 6 ～ 10根試件。 ? maxN3? ? ? ? ?167。 6 影響構(gòu)件持久極限的因素 一、構(gòu)件外形的影響 若構(gòu)件上有螺紋、鍵槽、鍵肩等，其持久極限要比同樣尺寸的光滑試件有所降低。其影響程度用有效應(yīng)力集中系數(shù)表示： 影響疲勞極限的因素 2) r/d愈大，應(yīng)力集中系數(shù) Kσ及 Kτ愈小，所以增大構(gòu)件的圓角半徑 r,可以降低應(yīng)力集中的影響。 1) 鋼的強度極限 σb愈高，有效應(yīng)力集中系數(shù) Kσ或 Kτ愈大。鋼的組織愈均勻，晶粒愈細(xì)，其抗拉強度呢愈高，因此高強度鋼的 Kσ及 Kτ之值比低炭鋼的大，即應(yīng)力集中對高強度鋼的疲勞極限影響較大。 K?rdDd ? 11.MMDdr? b ? 900 M P a? b ? 600 M P aK?rd1 1 1 2. .? ?DdMMDdr? b ? 900 M P ard1 2 2. ? ?DdMMDdr? b ? 900 M P aK?rdTTK?Dd ? 11.rdTTK?1 1 1 2. .? ?DdrdTTK?1 2 2. ? ?Dd二、構(gòu)件尺寸的影響 大試件的持久極限比小試件的持久極限要 低 尺寸對持久極限的影響程度，用尺寸系數(shù)表示 下表給出了在彎、扭的對稱應(yīng)力循環(huán)時的尺寸系數(shù)。 表 1 4 1 尺寸系數(shù)直徑 d ( m m )碳鋼 合金鋼 各種鋼20 ～ 30 30 ～ 40 40 ～ 50 50 ～ 60 60 ～ 70 70 ～ 80 80 ～ 100 100 ～ 120 120 ～ 150 150 ～ 500 三、構(gòu)件表面狀態(tài)的影響 實際構(gòu)件表面的加工質(zhì)量對持久極限也有影響，這是因為不同的加工精度在表面上造成的刀痕將呈現(xiàn)不同程度的應(yīng)力集中。 若構(gòu)件表面經(jīng)過淬火、氮化、滲碳等強化處理，其持久極限也就得到提高。 表面質(zhì)量對持久極限的影響用表面狀態(tài)系數(shù) β表示： （ 1）表面加工影響：表面加工系數(shù) )1( 1111 ???? ???? ? 為不同表面加工的構(gòu)件的持久極限， 為表面磨光構(gòu)件的持久極限。 ?? 1?1??（ 2）表面腐蝕影響：表面腐蝕系數(shù) )1( 2112 ???? ???? c 為腐蝕介質(zhì)中構(gòu)件的持久極限， 為空氣中構(gòu)件的持久 極限。 ?? 1? 1??（ 3）表面強化影響：表面強化系數(shù) )1( 3113 ???? ???? q 為以不同強化方法處理構(gòu)件的持久極限， 為未經(jīng)強化 構(gòu)件的持久極限。 q1?? 1?? 以上 、 、 總稱為表面狀態(tài)系數(shù)，以 ?表示。在計算 中，根據(jù)具體情況取其中主要因素，一般不將各 ?值相乘。即 3?1? 2?? = 不同表面質(zhì)量構(gòu)件的持久極限 表面磨光試樣的持久極限 綜合考慮上述三種影響因素，構(gòu)件在對稱循環(huán)下的持久極限 : 對稱循環(huán)下構(gòu)件的疲勞強度計算 ?提高構(gòu)件疲勞強度的關(guān)鍵：消除或改善各類情況下的應(yīng)力集中 以及提高構(gòu)件表層的強度。在構(gòu)件外觀設(shè)計上盡量避免開空或 帶尖角的槽，在構(gòu)件截面尺寸急劇改變處，應(yīng)盡量增大過渡圓 角半徑，降低應(yīng)力集中。 對稱循環(huán)下的構(gòu)件疲勞強度計算 規(guī)定安全系數(shù)為 n，則構(gòu)件的許用應(yīng)力為 ][ 1m a x ?? ??因此，強度條件為 1?? ??e??nk構(gòu) )( 1??n ?? ][ 1?
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