機械零件的強度計算

1、同濟大學(xué)機械設(shè)計JXSJ JXSJ 第三章機械零件的強度計算第0節(jié)強度計算中的基本定義一載荷按載荷性質(zhì)分類：靜載荷：大小方向不隨時間變化或變化緩慢的載荷。變載荷：大小和(或)方向隨時間變化的載荷。按使用情況分：公稱載荷(名義載荷)：按原動機或工作機的額定功率計算出的載荷。計算載荷：設(shè)計零件時所用到的載荷。計算載荷與公稱載荷的關(guān)系：F=kFM=kMT=kTcancancan載荷系數(shù)：設(shè)計計算時，將額定載荷放大的系數(shù)。由原動機、工作機等條件確定。應(yīng)力2按強度計算使用分1)工作應(yīng)力：由計算載荷按力學(xué)公式求得的應(yīng)力。2)計算應(yīng)力：由強度理論求得的應(yīng)力。極限應(yīng)力：根據(jù)強度準則、材料性質(zhì)和應(yīng)力種類所選擇的

2、機械性能極限值alim0許用應(yīng)力：等效應(yīng)力允許達到的最大值。Q=Qlim/So第1節(jié)材料的疲勞特性一疲勞曲線1疲勞曲線用線性坐標表示的疲勞曲線2疲勞曲線方程即：QmNy0=CN0-循環(huán)基數(shù)Qy-No時的疲勞極限整理：NQmbQ_kQyNNyNr其中：fkN-壽命系數(shù)Ink_m丫N1）方程中參數(shù)說明NN給定循環(huán)特征=Clim/Gmax，表示應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N與疲勞極限Qy的關(guān)系曲線稱為疲勞曲線（或q-N）。a）低硬度W350HB,N=107高硬度350HB,N=25x10700受應(yīng)力狀態(tài)鋼青銅拉、壓、彎、扭應(yīng)力99接觸應(yīng)力68b）扌旨數(shù)m：c）不同丫，q-N不同；丫越大，q也越大。二、限應(yīng)力線圖Q-

3、Q1）定義：同一材料，對于不同的循環(huán)特征進行試驗，求得疲勞極限，并將其繪在ma坐標系上，所得的曲線稱為極限應(yīng)力線圖。同濟大學(xué)機械設(shè)計同濟大學(xué)機械設(shè)計E2丿1JXSJ JXSJ 2)簡化曲線3)G-N與GG關(guān)系m-aG-N曲線：同一循環(huán)特征下、不同循環(huán)次數(shù)。GG：不同循環(huán)特征、相同循環(huán)次數(shù)。m-a第二節(jié)機械零件的疲勞強度計算一、影響疲勞強度的因素、KT=T-l/T-le來表示。影響機械零件疲勞強度的主要因素有：應(yīng)力集中、尺寸大小、表面質(zhì)量等它們零件疲勞極限的影響用綜合影響系數(shù)KG=G-1/G-Ie它與應(yīng)力集中關(guān)系為：K=(ks+1/卩-1)/卩GGGGqK=(ks+1卩-1)/卩TTTTq其中：

4、kG、kG零件有效應(yīng)力集中系數(shù)GGk=1+q(a-1)GGGkT=1+qT(aT-1)qG、qT材料的敏感系數(shù)GTa、a理論應(yīng)力集中系數(shù)GTsG、sG零件的尺寸系數(shù)GG卩、卩表面狀態(tài)系數(shù)GT卩表面強化系數(shù)考慮應(yīng)力綜合影響系數(shù)時極限應(yīng)力線圖向穩(wěn)定變應(yīng)力下的機械零件疲勞強度何謂單向.、復(fù)雜.、穩(wěn)定變應(yīng)力.？、例：只受彎矩的轉(zhuǎn)動軸。例：彈簧。例：螺紋聯(lián)結(jié)s=G/Gs1.作應(yīng)力的增長規(guī)律limmaxG應(yīng)力循環(huán)特征為常數(shù)y=C平均應(yīng)力為常數(shù)常數(shù)Gm=C最小應(yīng)力為常數(shù)G.=Cmin2.循環(huán)特征為常數(shù)時的強度計算求極限應(yīng)力：/o=（o-o）/（o+oamaxminmax1)om聯(lián)解AD和OC得零件極限應(yīng)力:o=koo/oaN-1aaeo=kooomN-1mae其中：okcoaeoaom屮=(2o-o)/o十o、-10丿02）強度計算1）按應(yīng)力幅計算安全系數(shù)C在A，E上s=o7o=ko/ko+屮o=koIooaaaN-1oaomN-1aeoae等效應(yīng)力幅vo平均應(yīng)力折合為應(yīng)力幅的等效系數(shù)（2）按靜強度計算C在ES上s=o/（o+o）osammin第4節(jié)械零件的接觸強度/26F機械零件的表面強度分：表面接觸強度、表面擠壓強度、表面磨損強度1.表面接觸強度的計算1）接觸應(yīng)力的概念兩零件構(gòu)成高副接觸，接觸處形成較小的接觸面積，產(chǎn)生很大的應(yīng)力，該應(yīng)力稱為接觸應(yīng)力