械零件的强度(重点)

1、第三章 械零件的强度（重点）（一）教学要求掌握极限应力图和单向稳定变应力时强度计算（二）教学的重点与难点疲劳曲线、极限应力图绘制及应用（三）教学内容载荷及应力的分类载荷的分类根据载荷随时间变化的情况静载荷其大小和方向不随时间变化变载荷随时间变化的载荷应力的分类静应力只能在静载荷作用下产生变应力可由变载荷产生，也可由静载荷产生稳定变应力随时间作周期性变化非对称循环 -1<r<+1 对称循环 r=-1脉动循环 r=0非稳定变应力平均应力 应力幅 应力比（应力循环特性） r=/ 表示变应力中应力变化的情况机械零件的强度 静应力强度材力方法 变应力强度§3-1 材料的疲劳特性（一

2、）N疲劳曲线 给定r值，应力循环次数N与疲劳极限的关系循环基数疲劳极限曲线CD方程为 当时，则有限寿命区间内任意循环次数N时的疲劳极限寿命系数若 则取 时，按受静应力处理C、m材料常数，其值由试验来决定（见）（二）等寿命疲劳曲线（极限应力线图）极限应力线图根据不同的应力比r试验得到的疲劳极限值绘成曲线曲线上任一点的纵坐标与横坐标之和,都代表某一应力比r的材料的疲劳极限 （0，） B（，0）（，）简化 曲线 折线 直线方程为= =材料常数。将平均应力折合为应力幅的等效系数。直线的方程为§3-2 机械零件的疲劳强度计算零件材料试件零件的等寿命疲劳曲线 ADGCAG方程 或 GC方程 式中

3、：零件受循环弯曲应力时的极限应力幅 零件受循环弯曲应力时的极限平均应力零件受循环弯曲应力时的材料常数弯曲疲劳极限的综合影响系数 =式中； 零件的有效应力集中系数；零件的尺寸系数；零件的表面质量系数；零件的强化系数。 对于切应力的情况，将式中的换成（一） 单向稳定变应力时机械零件的疲劳强度计算设某零件工作应力点M（）关键：求出M点对应的极限应力点取决于应力的变化规律应力变化规律 r =C=C=C r =C 联解O方程和AG方程 坐标O方程 AG方程 +=零件的疲劳强度条件工作应力点N 极限应力点零件的静强度条件区域OAG疲劳强度计算区域OGC静强度计算当无法判断工作点在何区域时，应同时计算疲劳强

4、度和静强度安全系数。例1 已知：。求：画出材料的极限应力线图；画出零件的极限应力线图；求计算安全系数解：材料的极限应力线图零件的极限应力线图AGC求(二)单向不稳定变应力时的疲劳强度计算不稳定应力 规律性 非规律性基本思路：不稳定 稳定折算条件：疲劳损伤效果相同疲劳损伤累积理论（Miner理论）大于的应力，每循环一次， 就造成一次寿命损伤，各应力下的疲劳损伤是独立进行的，可线性累加。设某应力单独作用循环次后，材料疲劳破坏，则应力循环次的损伤率为。 以起重机轴规律性非稳定变应力图为例。设在整个工作期间内 共循环次共循环次共循环次、 +=1 + + （Miner方程）Miner方程改写为 未达到破坏时 令 不稳定变应力的计算应力强度条件为 求时，式中的各级工作应力取为 与原来作用的不对称循环变应力等效的对称循环变应力的应力幅。例2 一转轴受规律性不稳定不对称变应力作用已知：、如表。 序号 1 120 20 2 110 20 3 90 20 求：序号 等效应力1 120 20 2 110 20 3 90 20 解： = = = =213.9，忽略不计=小结反映变应力变化的五个参量及相互关系曲线和极限应力线图，绘画、特点、意义、曲线（线段）方程，有