機(jī)械零件的強(qiáng)度

強(qiáng)度：零件抵抗斷裂、塑變、疲勞破壞的能力。一、載荷和應(yīng)力

循環(huán)變載荷

隨機(jī)變載荷靜載荷變載荷名義載荷1、載荷載荷載荷工作載荷計(jì)算載荷K：載荷系數(shù)2、應(yīng)力變應(yīng)力靜應(yīng)力：r=1σt脈動(dòng)循環(huán)：r=0對稱循環(huán)：r=-1非對稱循環(huán)a)基本參數(shù)

應(yīng)力循環(huán)特性平均應(yīng)力應(yīng)力幅-1<r<1σt靜應(yīng)力r=1σmax=σmin=σm

σa=0σt0對稱循環(huán)變應(yīng)力r=-1σm

=0σa=σmax=-σmin脈動(dòng)循環(huán)：r=0σt0σm

=σa=σmax/2

σmin

=0tσ0非對稱循環(huán)-1<r<1例1、某齒輪傳動(dòng)裝置如圖所示，輪1為主動(dòng)輪，則輪2的齒面接觸應(yīng)力按

變化。A對稱循環(huán)B脈動(dòng)循環(huán)C循環(huán)特性r=-0.5的循環(huán)

D循環(huán)特性r=+1的循環(huán)O1O2O3ω1例2、上圖所示的齒輪傳動(dòng)裝置，輪1為主動(dòng)輪，當(dāng)輪1作雙向回轉(zhuǎn)時(shí)，則輪1齒面接觸應(yīng)力按

變化。A對稱循環(huán)B脈動(dòng)循環(huán)C循環(huán)特性r=-0.5的循環(huán)D循環(huán)特性r=+1的循環(huán)1）或2）二、靜應(yīng)力作用下的強(qiáng)度問題[S]——許用安全系數(shù)，【S】＞1—→S↑：安全，浪費(fèi)材料S↓：經(jīng)濟(jì)，不安全§3–1材料疲勞的兩種類別變應(yīng)力下．零件的失效形式是疲勞斷裂。

(一)疲勞斷裂的特征有：

1)斷裂時(shí)的最大應(yīng)力遠(yuǎn)低于σB，甚至低于σs；

2)斷口為無明顯塑性變形的脆性突然斷裂

3)是損傷的積累，初期只在零件表面或表層形成微裂紋。（二）、疲勞曲線：表示最大應(yīng)力σmax

與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N之間的關(guān)系曲線。s－N疲勞曲線AB：靜應(yīng)力強(qiáng)度104BC：低周疲勞CD：有限壽命區(qū)D∞：無限壽命區(qū)高周疲勞循環(huán)基數(shù)N0

:

疲勞曲線趨于水平時(shí)的循環(huán)次數(shù)。

σ-1<σ0<σ+1條件疲勞極限(σrN)：對應(yīng)于N時(shí)的最大應(yīng)力。s－N疲勞曲線疲勞極限(σr)：對應(yīng)于N0時(shí)的最大應(yīng)力。CD段（常數(shù)）－－稱為疲勞曲線方程式中：——壽命系數(shù)；m

—壽命指數(shù)(鋼：彎曲應(yīng)力m=9)s－N疲勞曲線例4、某鋼制零件材料的對稱循環(huán)彎曲疲勞極限σ-1=300MPa，若疲勞曲線指數(shù)m=9，應(yīng)力循環(huán)基數(shù)N0=10，當(dāng)該零件工作的實(shí)際應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=10時(shí)，則按有限壽命計(jì)算，對應(yīng)于N的疲勞極限σ-1N為

MPa。75A、300B、428C、500.4D、430.51）不同應(yīng)力循環(huán)特征r的疲勞極限簡化極限應(yīng)力圖疲勞強(qiáng)度線屈服強(qiáng)度線n(σm,σa)§3–2高周疲勞和機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算疲勞強(qiáng)度線屈服強(qiáng)度線n(σm,σa)OAD區(qū)域，ODC區(qū)域，例5：已知一合金鋼的σ-1=370Mpa，σs=880Mpa，σ0=625Mpa，求：1）試按比例繪此材料的簡化極限應(yīng)力圖。

2）設(shè)此試件受到σmax=300Mpa，σmin=-120Mpa的變應(yīng)力作用，求出該試件在這種情況下的極限應(yīng)力σr?例6：某零件材料的機(jī)械性能為：σ-1=500Mpa，σs=850Mpa，

σ0=800Mpa，綜合影響系數(shù)Kσ=2，零件工作的最大應(yīng)力

σmax=300Mpa，σmin=-50Mpa，加載方式為r=c（常數(shù)）

求：1）試按比例繪此零件的極限應(yīng)力圖，并在圖中標(biāo)出該零件的工作應(yīng)力點(diǎn)M和其相應(yīng)的極限應(yīng)力點(diǎn)。

2）根據(jù)極限應(yīng)力圖，判斷該零件可能發(fā)生何種破壞？

3）若該零件的設(shè)計(jì)安全系數(shù)S=1