機械工程學(xué)院機械設(shè)計系-在線瀏覽
2025-02-02 23:44本頁面
【正文】 ? ? ? ? B一般形式 ★★★ 4 33 變應(yīng)力下零件的疲勞強度計算 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 應(yīng)力變化規(guī)律 :有三種 1. r = c 如絕大多數(shù)轉(zhuǎn)軸中的應(yīng)力狀態(tài) 2. σm= c 如振動著的受載彈簧中的應(yīng)力狀態(tài) 3. σmin= c 如緊螺栓聯(lián)接中螺栓受軸向變載荷時 的應(yīng)力狀態(tài) 要進行疲勞強度計算，必須 首先 求出機械零件危險截面上的最大應(yīng)力 σmax和最小應(yīng)力 σmin，并由此得出平均應(yīng)力 σm和應(yīng)力幅 σa，然后在零件極限應(yīng)力線圖上標出相應(yīng)的 工作點 M（ σm， σa ） 。找極限應(yīng)力點 M’必須先知道 應(yīng)力的變化規(guī)律 。 (0, σ1) σa σm D39。 45o O A G M M139。 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 A計算公式及其推導(dǎo) 分為兩個區(qū)域： 1 2 以 O為頂點，過 OM兩點作射線交 AG線或 CG線于 M’點，M’點即為極限應(yīng)力點。并將這種轉(zhuǎn)化稱為 應(yīng)力的等效轉(zhuǎn)化（ ☆☆僅對于 r=C的情況下適用 ） 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 討論 ：當(dāng) r=C時，其強度計算公式變化情況 σm C(σs， 0) A39。(σo/2, σo/2) G39。 N N39。 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 HMMHOHHOOMMOssscrcaacamcaaaemmemameaememeaemmameaemameaema?????????????????????????????????111即時???????????????????????由圖可知，當(dāng) r=C時，其強度計算公式有以下的變化 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 2． σm= c 時 σm C(σs， 0) A39。 (σo/2, σo/2) G39。 N239。工作點落在 AGHO區(qū)內(nèi)時，極限應(yīng)力點在 AG線上，有可能發(fā)生疲勞失效。工作點落在 CGH區(qū)內(nèi)時，極限應(yīng)力點在 CG線上，有可能發(fā)生屈服失效。作圖 過工作點 M作橫軸的垂直線交 AG線或 CG線于 M’點，M’點即為極限應(yīng)力點。計算公式及其推導(dǎo) 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 sssKKsamscamamca???????????????y????或強度條件)()(1ae me me m 2 me ae 1 , M M K AG ? ? ? ? ? y ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? 求 線 線方程 ? 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 3． σmin=c時 C (σs， 0) A39。 (σo/2, σo/2) G39。 45o N339。作圖 B工作點落在 AHO區(qū)內(nèi)時的在機械設(shè)計中情況極為罕見，不做考慮。工作點落在 HGIO區(qū)內(nèi)時，極限應(yīng)力點在 AG線上，有可能發(fā)生疲勞失效。工作點落在 CGI區(qū)內(nèi)時，極限應(yīng)力點在 CG線上，有可能發(fā)生屈服失效。掌握作圖法： 關(guān)鍵是找工作點 M和極限應(yīng)力點 M’ C記住定義性公式 適用僅對 crssscaacamca ???☆☆ 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 C (σs， 0) A39。 (σo/2, σo/2) G39。 N N39。2 N39。3 45o N39。 如下頁圖所示： 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 D’ （ σ0/2， σ0/2） A’ （ 0， σ1） σm C’（ σB ， 0） σa G’ C（ σS ， 0） 45176。 σ0/2 σ0/2 0 ? ?e A（ 0,σ1Ne） D（ σ0N/2， σ0Ne/2） σ0N/2 σ0Ne/2 D A ?e G G A（ 0， σ1e）， D（ σ0/2， σ0e/2） 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 1）圖中紅線為考慮壽命系數(shù) KN時的 極限應(yīng)力曲線 。 3） KN既影響 σa，也影響 σm 。） 說明 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 二．雙向穩(wěn)定變應(yīng)力時的疲勞強度計算 ●條件 ： 鋼制零件 σ 和 τ同周期、同相位，且 r=1 σ τ t σ τ τ39。(σ39。ae) τa σa A B O H I 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 aaeaaecaOMMOs???? ?????? )0,(),0(11????KBKA??點坐標點坐標?●強度的一般公式（安全系數(shù)表示法） ● σa 與 τa滿足的關(guān)系 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 1ssss2τca2σca ???????????????????1τKτττσKσσσ得到2aτ1aae2aσ1aae??????????????????????????????1KττKσσ由2τ1ae2σ1ae??????????????????????????????機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 靜強度失效疲勞失效強度條件s4sssssss2ma x2ma xsca22ca?????????????mama KsKs?y???y???????? ?????? 11 ,式中機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 三．單向不穩(wěn)定變應(yīng)力時的疲勞強度的計算 變應(yīng)力 穩(wěn)定變應(yīng)力 不穩(wěn)定變應(yīng)力 規(guī)律性不穩(wěn)定變應(yīng)力（重點） 非規(guī)律性不穩(wěn)定變應(yīng)力 機械工程學(xué)院機械設(shè)計系 1．疲勞損傷累積假設(shè)（曼耐爾法則） 材料的 σ1 σ2 σ3 lgσ σ1 N0 N1 N2 N3 n1 n2 n3 σi lgN σ N n1 n2 n3 σ1 σ2 σ3 先討論 對稱循環(huán) 時的情況， （不對稱循環(huán)用等效應(yīng)力幅代入所推導(dǎo)的公式中進行計算） ni應(yīng)力實際作用
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