机械零件及强度计算.doc
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1、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1. 按载荷性质分类:1) 静载荷:大小方向不随时间变化或变化缓慢的载荷。2) 变载荷:大小和(或)方向随时间变化的载荷。2. 按使用情况分:1) 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。 2) 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:Fca=kFn Mca=kMn Tca=kTn3) 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。1.按应力性质分稳定变应力非稳定变应力静应力变应力非对称循环变应力对称循环变应力脉动应力规律性非稳定变应力随机性非稳定变应力二 应力s
2、t静应力st对称循环变应力FwAt脉动应力Asmsmaxsminst周期变应力sa2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。3) 极限应力:根据强度准则、材料性质和应力种类所选择的机械性能极限值slim。4) 许用应力:等效应力允许达到的最大值。s=slim/ss用线性坐标表示的疲劳曲线AsNBCDC高周疲劳低周疲劳0103104ND第1节 材料的疲劳特性一 疲劳曲线1 疲劳曲线给定循环特征g=slim/smax,表示应力循环次数N与疲劳极限sg的关系曲线称为疲劳曲线(或s-N)。整理:即:其中:N0-循环基数sg-N0时的疲劳极限
3、kN-寿命系数2 疲劳曲线方程1) 方程中参数说明a) 低硬度350HB,N0=107 高硬度350HB,N0=25107b) 指数m:受应力状态钢青铜拉、压、弯、扭应力99接触应力68c) 不同g,s-N不同;g越大,s也越大。二、 限应力线图1) 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sm-sa坐标系上,所得的曲线称为极限应力线图。sasmsaAGDsmC450A (0,s-1)D (s0/2,s0/2)C(ss, 0)2) 简化曲线3) s-N与sm-sa关系a) s-N曲线:同一循环特征下、不同循环次数。b) sm-sa:不同循环特征、相同循环次数。第二节
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