机械零件的强度计算

1、同济大学机械设计JXSJ JXSJ 第三章机械零件的强度计算第0节强度计算中的基本定义一载荷按载荷性质分类：静载荷：大小方向不随时间变化或变化缓慢的载荷。变载荷：大小和(或)方向随时间变化的载荷。按使用情况分：公称载荷(名义载荷)：按原动机或工作机的额定功率计算出的载荷。计算载荷：设计零件时所用到的载荷。计算载荷与公称载荷的关系：F=kFM=kMT=kTcancancan载荷系数：设计计算时，将额定载荷放大的系数。由原动机、工作机等条件确定。应力2按强度计算使用分1)工作应力：由计算载荷按力学公式求得的应力。2)计算应力：由强度理论求得的应力。极限应力：根据强度准则、材料性质和应力种类所选择的

2、机械性能极限值alim0许用应力：等效应力允许达到的最大值。Q=Qlim/So第1节材料的疲劳特性一疲劳曲线1疲劳曲线用线性坐标表示的疲劳曲线2疲劳曲线方程即：QmNy0=CN0-循环基数Qy-No时的疲劳极限整理：NQmbQ_kQyNNyNr其中：fkN-寿命系数Ink_m丫N1）方程中参数说明NN给定循环特征=Clim/Gmax，表示应力循环次数N与疲劳极限Qy的关系曲线称为疲劳曲线（或q-N）。a）低硬度W350HB,N=107高硬度350HB,N=25x10700受应力状态钢青铜拉、压、弯、扭应力99接触应力68b）扌旨数m：c）不同丫，q-N不同；丫越大，q也越大。二、限应力线图Q-

3、Q1）定义：同一材料，对于不同的循环特征进行试验，求得疲劳极限，并将其绘在ma坐标系上，所得的曲线称为极限应力线图。同济大学机械设计同济大学机械设计E2丿1JXSJ JXSJ 2)简化曲线3)G-N与GG关系m-aG-N曲线：同一循环特征下、不同循环次数。GG：不同循环特征、相同循环次数。m-a第二节机械零件的疲劳强度计算一、影响疲劳强度的因素、KT=T-l/T-le来表示。影响机械零件疲劳强度的主要因素有：应力集中、尺寸大小、表面质量等它们零件疲劳极限的影响用综合影响系数KG=G-1/G-Ie它与应力集中关系为：K=(ks+1/卩-1)/卩GGGGqK=(ks+1卩-1)/卩TTTTq其中：

4、kG、kG零件有效应力集中系数GGk=1+q(a-1)GGGkT=1+qT(aT-1)qG、qT材料的敏感系数GTa、a理论应力集中系数GTsG、sG零件的尺寸系数GG卩、卩表面状态系数GT卩表面强化系数考虑应力综合影响系数时极限应力线图向稳定变应力下的机械零件疲劳强度何谓单向.、复杂.、稳定变应力.？、例：只受弯矩的转动轴。例：弹簧。例：螺纹联结s=G/Gs1.作应力的增长规律limmaxG应力循环特征为常数y=C平均应力为常数常数Gm=C最小应力为常数G.=Cmin2.循环特征为常数时的强度计算求极限应力：/o=（o-o）/（o+oamaxminmax1)om联解AD和OC得零件极限应力:o=koo/oaN-1aaeo=kooomN-1mae其中：okcoaeoaom屮=(2o-o)/o十o、-10丿02）强度计算1）按应力幅计算安全系数C在A，E上s=o7o=ko/ko+屮o=koIooaaaN-1oaomN-1aeoae等效应力幅vo平均应力折合为应力幅的等效系数（2）按静强度计算C在ES上s=o/（o+o）osammin第4节械零件的接触强度/26F机械零件的表面强度分：表面接触强度、表面挤压强度、表面磨损强度1.表面接触强度的计算1）接触应力的概念两零件构成高副接触，接触处形成较小的接触面积，产生很大的应力，该应力称为接触应力