械零件的強(qiáng)度(重點(diǎn))

1、第三章 械零件的強(qiáng)度（重點(diǎn)）（一）教學(xué)要求掌握極限應(yīng)力圖和單向穩(wěn)定變應(yīng)力時強(qiáng)度計(jì)算（二）教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)疲勞曲線、極限應(yīng)力圖繪制及應(yīng)用（三）教學(xué)內(nèi)容載荷及應(yīng)力的分類載荷的分類根據(jù)載荷隨時間變化的情況靜載荷其大小和方向不隨時間變化變載荷隨時間變化的載荷應(yīng)力的分類靜應(yīng)力只能在靜載荷作用下產(chǎn)生變應(yīng)力可由變載荷產(chǎn)生，也可由靜載荷產(chǎn)生穩(wěn)定變應(yīng)力隨時間作周期性變化非對稱循環(huán) -1r+1 對稱循環(huán) r=-1脈動循環(huán) r=0非穩(wěn)定變應(yīng)力平均應(yīng)力 應(yīng)力幅 應(yīng)力比（應(yīng)力循環(huán)特性） r=/ 表示變應(yīng)力中應(yīng)力變化的情況機(jī)械零件的強(qiáng)度 靜應(yīng)力強(qiáng)度材力方法 變應(yīng)力強(qiáng)度3-1 材料的疲勞特性（一）N疲勞曲線 給定r值，應(yīng)力

2、循環(huán)次數(shù)N與疲勞極限的關(guān)系循環(huán)基數(shù)疲勞極限曲線CD方程為 當(dāng)時，則有限壽命區(qū)間內(nèi)任意循環(huán)次數(shù)N時的疲勞極限壽命系數(shù)若 則取 時，按受靜應(yīng)力處理C、m材料常數(shù)，其值由試驗(yàn)來決定（見）（二）等壽命疲勞曲線（極限應(yīng)力線圖）極限應(yīng)力線圖根據(jù)不同的應(yīng)力比r試驗(yàn)得到的疲勞極限值繪成曲線曲線上任一點(diǎn)的縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)之和,都代表某一應(yīng)力比r的材料的疲勞極限 （0，） B（，0）（，）簡化 曲線 折線 直線方程為= =材料常數(shù)。將平均應(yīng)力折合為應(yīng)力幅的等效系數(shù)。直線的方程為3-2 機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算零件材料試件零件的等壽命疲勞曲線 ADGCAG方程 或 GC方程 式中：零件受循環(huán)彎曲應(yīng)力時的極限應(yīng)力幅 零件

3、受循環(huán)彎曲應(yīng)力時的極限平均應(yīng)力零件受循環(huán)彎曲應(yīng)力時的材料常數(shù)彎曲疲勞極限的綜合影響系數(shù) =式中； 零件的有效應(yīng)力集中系數(shù)；零件的尺寸系數(shù)；零件的表面質(zhì)量系數(shù)；零件的強(qiáng)化系數(shù)。 對于切應(yīng)力的情況，將式中的換成（一） 單向穩(wěn)定變應(yīng)力時機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算設(shè)某零件工作應(yīng)力點(diǎn)M（）關(guān)鍵：求出M點(diǎn)對應(yīng)的極限應(yīng)力點(diǎn)取決于應(yīng)力的變化規(guī)律應(yīng)力變化規(guī)律 r =C=C=C r =C 聯(lián)解O方程和AG方程 坐標(biāo)O方程 AG方程 +=零件的疲勞強(qiáng)度條件工作應(yīng)力點(diǎn)N 極限應(yīng)力點(diǎn)零件的靜強(qiáng)度條件區(qū)域OAG疲勞強(qiáng)度計(jì)算區(qū)域OGC靜強(qiáng)度計(jì)算當(dāng)無法判斷工作點(diǎn)在何區(qū)域時，應(yīng)同時計(jì)算疲勞強(qiáng)度和靜強(qiáng)度安全系數(shù)。例1 已知：。求：畫

4、出材料的極限應(yīng)力線圖；畫出零件的極限應(yīng)力線圖；求計(jì)算安全系數(shù)解：材料的極限應(yīng)力線圖零件的極限應(yīng)力線圖AGC求(二)單向不穩(wěn)定變應(yīng)力時的疲勞強(qiáng)度計(jì)算不穩(wěn)定應(yīng)力 規(guī)律性 非規(guī)律性基本思路：不穩(wěn)定 穩(wěn)定折算條件：疲勞損傷效果相同疲勞損傷累積理論（Miner理論）大于的應(yīng)力，每循環(huán)一次， 就造成一次壽命損傷，各應(yīng)力下的疲勞損傷是獨(dú)立進(jìn)行的，可線性累加。設(shè)某應(yīng)力單獨(dú)作用循環(huán)次后，材料疲勞破壞，則應(yīng)力循環(huán)次的損傷率為。 以起重機(jī)軸規(guī)律性非穩(wěn)定變應(yīng)力圖為例。設(shè)在整個工作期間內(nèi) 共循環(huán)次共循環(huán)次共循環(huán)次、 +=1 + + （Miner方程）Miner方程改寫為 未達(dá)到破壞時 令 不穩(wěn)定變應(yīng)力的計(jì)算應(yīng)力強(qiáng)度條件為 求時，式中的各級工作應(yīng)力取為 與原來作用的不對稱循環(huán)變應(yīng)力等效的對稱循環(huán)變應(yīng)力的應(yīng)力幅。例2 一轉(zhuǎn)軸受規(guī)律性不穩(wěn)定不對稱變應(yīng)力作用已知：、如表。 序號 1 120 20 2 110 20 3 90 20 求：序號 等效應(yīng)力1 120 20 2 110 20 3 90 20 解： = = = =213.9，忽略不計(jì)=小結(jié)反映變應(yīng)力變化的五個參量及相互關(guān)系曲線和極限應(yīng)力線圖，繪畫、特點(diǎn)、意義、曲線（線段）方程，有限壽