1-3机械零件的强度.ppt
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1-3机械零件的强度;失效;试样的静拉伸过程;失效;;;过量变形 ;表面失效（过度磨损）;零件打滑;;;强度;疲劳强度;应力;静应力：应力的大小和方向不随时间变化或变化缓慢的。
变应力：应力的大小和方向随时间变化。
循环应力：随着时间做周期性变化的应力。;
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机械零件的强度z.ppt
机械零件的强度z§3-1材料的疲劳特性§3-1材料的疲劳特性一、变应力指随时间变化的应力r=-1对称循环变应力r=0脉动循环变应力r=1静应力变应力循环变应力随机变应力稳定循环变应力不稳定循环变应力非对称循环变应力对称循环变应力脉动循环变应力循环变应力：指具有周期性的变应力。r≠+1、–1、0非对称循环变应力不稳定循环变应力随机变应力第2页,共14页，星期六，2024年，5月§3-1材料的疲劳特性sm─平均应力；sa─应力幅值smax─最大应力；smin─最小应力r─应力比（循环特性）r=-1对称循环变应力r=0脉动循环变应力r=1静应力为了表示稳定循环变应力状况，引入下列变应力参数：第3页,
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机械零件的强度.ppt
潘存云教授研制CD若作用于零件上的应力幅sa及ta如图中M点表示，则图中M’点对应于M点的极限应力。MABOσaσ-1eτaτ-1eD’C’M’计算安全系数：强调代入第一个公式第30页,共56页，星期六，2024年，5月潘存云教授研制将ta′及sa′代入到极限应力关系可得：而是只承受切向应力或法向应力时的计算安全系数。于是求得计算安全系数：说明只要工作应力点M落在极限区域以内，就不会达到极限条件，因而总是安全的。CDOσaσ-1eτaτ-1eABMD’C’M’当零件上所承受的两个变应力均为不对称循环时，有：第31页,共56页，星期六，2024年，5月四、许用安全系数的选取安全系数定得正确与否对
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研途客
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四、机械零件的强度
一选择题
(1)两零件的材料和几何尺寸都不相同，以曲面接触受载时，两者的接触应力值Ａ。
A.相等B.不相等C.是否相等与材料和几何尺寸有关
(2)在图3-1所示某试件的，极限应力简图中，如工作应力点M所在的ON线与横轴间夹角°，则该试件受的是Ｃ。
图3-1
A.不变号的不对称循环变应力B.变号的不对称循环变应力
C.脉动循环变应力D.对称循环变应力
(3)发动机连杆横截面上的应力变化规律如图3-2所示，则该变应力的循环特性为Ｃ。
A.0.24B.-4.17C.-0.24D.4.17
图3-2
(4)对于轮齿弯曲强度已满足承载能力要求的下列传动，
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第二章 机械零件的强度
重要基本概念
1．疲劳破坏及其特点
疲劳破坏：在远低于材料抗拉强度极限的交变应力作用下工程材料发生破坏。
疲劳破坏的特点：1）在循环变应力多次反复作用下发生；2）没有明显的塑性变形；3）所受应力远小于材料的静强度极限；4）对材料组成、零件形状、尺寸、表面状态、使用条件和工作环境敏感。具有突发性、高局部性和对缺陷的敏感性。
2．疲劳破坏与静强度破坏的区别，强度计算的区别
静强度破坏是由于工作应力超过了静强度极限，具体说，当工作应力超过材料的屈服极限就发生塑性变形，当超过强度极限就发生断裂。而疲劳破坏时，其工作应力远小于材料的抗拉强度极限，其破坏是由于变应力对材料损伤的累
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第2章 机械零件的强度
一、选择题
1.零件受变载荷作用时，则在其内部____；零件受静载荷作用时，则在其内部____。
A.只会产生静应力 B. 只会产生变应力 C. 可能产生静应力，也可能产生变应力发生
选B，C
第2章 机械零件的强度第1节变应力与静应力的特点
来源：来源：机械设计学习要点与习题解析P14
2.对于受循环变应力作用的零件，影响疲劳破坏的主要因素是____。
A.最大应力 B. 平均应力 C. 应力幅 D.最小应力
选C
第2章 机械零件的强度第1节应力的特点
来源：机械设计学习与考研辅导P7
3.四个结构和材料完全相同的零件甲乙丙丁，若承受的最
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机械零件强度..ppt
一、单向应力下的塑性零件 强度条件： 或 说明： ③ 应力循环特性越大，材料的疲劳极限与持久极限越大，对零件强度越有利。 对称循环（应力循环特性=-1）最不利 二、材料的疲劳极限应力线图 （ 图,等寿命曲线） 同一种材料在不同的应力循环特性下的疲劳极限图 A′B曲线上的点对应着不同应力比下的材料疲劳极限 上各点： 如果 不会疲劳破坏 上各点： 如果 不会屈服破坏
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第3章机械零件的强度.ppt
材料疲劳的两种类别 机械零件材料的抗疲劳性能是通过试验决定的。即在材料的标准试件上加上循环特性为r的等幅变应力，通常是加上循环特性为r=σmin/σmax=-1的对称循环变应力或者 r=0的脉动循环（也叫零循环）的等幅变应力，并以循环的最大应力σmax表征材料的疲劳极限，线。 通过试验，记录出在不同最大应力下引起试件疲劳破坏所经历的应力循环次数N，即可得到疲劳曲线，通称σ-N曲 要点：? 1)参阅课程内容,求出三种情况下的Sca计算公式。 2)在应力变化规律不清情况下，可近似按r=C简单加载情 况处理。 3)理解三种加载情况下的疲劳安全区及塑性安全区的判定方法。 * 第三章 机械零件的强度
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第3章机械零件强度.ppt
机械零件的强度 材料的疲劳特性 机械零件的疲劳强度计算 机械零件的抗断裂强度 机械零件的接触强度 机械零件可靠性设计简介 §3.1 强度设计中的基本定义及安全系数 一、零件设计中的载荷 1、工作载荷：机器正常工作时所受的载荷：F、M、T、Ak 2、名义载荷（额定载荷）：原动机上的额定功率或在理想工作阻力下，按理力方法求出的载荷：Fn、Mn、Tn、Akn 工作阻力是连续分布的随机变量，而原动机的额定功率时离散的系列值。如何选用名义载荷？ 3、计算载荷：即如工作中原动机、工作机所产生的不稳定因素： Fca；Mca；Tca；… Fca =
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机械零件的强度计算.ppt
小结03第48页,共55页，星期六，2024年，5月小结04第49页,共55页，星期六，2024年，5月思考题第50页,共55页，星期六，2024年，5月思考题第51页,共55页，星期六，2024年，5月习题5-2第52页,共55页，星期六，2024年，5月习题5-4第53页,共55页，星期六，2024年，5月习题5-5第54页,共55页，星期六，2024年，5月习题作业P381-38210-1410-1510-16第55页,共55页，星期六，2024年，5月在变应力作用下，机械零件的主要失效形式是疲劳断裂(fatiguefracture)。表面无缺陷的金属材料，其疲劳断裂过程分为两个阶段：第
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机械零件的强度课件.ppt
機械零件的強度一.基本概念1.載荷：靜載荷、變載荷1）名義載荷(理論載荷)：Fn、M、T、P2）實際載荷(考慮實際因素的載荷)：2.應力：靜應力、變應力§3-1機械零件強度計算概述3）計算載荷(強度計算時所採用的荷)：注意：計算載荷比名義載荷更接近於實際載荷。1）工作應力：按計算載荷計算的作用在零件上的應力，?2）計算應力：複雜應力狀態時，按強度理論求出的應力，?ca3）極限應力：?lim(靜應力下，極限應力為定值：?S或?B；變應力下，極限應力是變值）4）許用應力：二.機械零件的強度方法穩定迴圈變應力非穩定迴圈變應力1.設計計算：2.校核計算：1）應力校核計算：2）安全係數校核計算：三.變應
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机械零件的强度课件.ppt
外花鍵的有效應力集中係數kσ1.351.451.551.601.651.701.721.75軸的材料σB(MPa)40050060070080090010001200矩形齒2.12.252.362.452.552.652.702.8漸開線形齒1.41.431.461.491.521.551.581.6kτ公稱直徑12mm的普通螺紋的拉壓有效應力集中係數kσ3.03.94.85.2軸的材料σB(MPa)4006008001000DDd1.00.90.80.7020406080100120140ετ圓截面鋼材的扭轉剪切尺寸係數D/mm1.21.11.00.90.80.70.60.502040608
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應變疲勞：參見《高等機械設計》p184*◆所謂“無限”壽命，是指零件承受的變應力水準低於或等於材料的疲勞極限σ-1，工作應力總次數可大於N０，並不是說永遠不會產生破壞。◆對於低碳鋼而言，迴圈基數為106～107。但合金鋼及其他有色金屬材料的曲線並不存在水平線段，即沒有轉捩點，工程上常取N=108所對應的強度作為這類材料的疲勞極限。*注：在OGA區，最小應力為負值，這在實際的機械結構中極為罕見，所以無需討論。（參見《濮》第五版P45）*機械零件的強度§1材料的疲勞特性☆疲勞失效的特點機械零件的強度，是指機械零件抵抗各種機械性破壞的能力。早期的機械零件強度設計只限於靜強度計算。到了19世紀中葉，從
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机械零件的强度课件.ppt
∵應力集中，零件尺寸和表面狀態只對應力幅有影響，而對平均應力無影響——試驗而得4、綜合影響係數和零件的極限應力圖綜合影響係數表示了材料極限應力幅與零件極限應力幅的比值1）綜合影響係數*2、零件的極限應力圖由於只對有影響，而對無影響，∴在材料的極限應力圖A′D′G′C上幾個特殊點以座標計入影響零件脈動迴圈疲勞點零件對稱迴圈疲勞點AG——許用疲勞極限曲線，GC——屈服極限曲線*直線AG方程:——零件的材料特性——標準試件中的材料特性直線CG方程：*四、單向穩定變應力時的疲勞強度計算1、——大多數轉軸中的應力狀態∴過原點與工作應力點M或N作連線交ADG於M1′和N1′點，由於直線上任一點的應力迴圈特
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机械零件的表面强度。.ppt
第2章 机械零件的工作能力和 计算准则 2.3 机械零件的表面强度 * * 机械零件的工作能力反映了零件的抗失效能力。计算准则是设计机械零件的最基本准则。设计人员的任务：设计出合格的零件，使它具有一定的工作能力，抵抗失效。 重点、难点 主要内容 1.失效： 零件不发生失效时的安全工作限度。 为防止失效而制定的判断条件。 2.工作能力： 3.工作能力计算准则： 机械零件丧失工作能力或达不到设计 者要求的性能。 总之：计算量《 许用量 不同的失效形式 不同的工作能力 不同的计算准则。 2.1 载荷与应力的分类 1. 载荷的分类 2. 应力的分类
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2010第2章机械零件强度.ppt
知识回顾和问题 知识回顾: 1、知道了“学什么，为什么学，如何学”的问题； 2、几个名词和概念； 3、机械设计的总体原则和一般程序； 4、零件设计的一般程序。 4 机械零件的疲劳强度计算 ——为考虑零件几何形状的理论应力集中系数 ——应力集中源处名义应力 ——材料对应力集中的敏感系数 ——应力集中源处最大应力 （2）零件尺寸的影响——尺寸系数 由于零件尺寸愈大时，材料的晶粒较粗，出现缺陷的概率大，而机械加工后表面冷作硬化层相对较薄，所以对零件疲劳强度的不良影响愈显著 。 （3）表面状态的影响 1）表面质量系数 零件加工的表面质量（主要指表面粗糙度）对疲劳强度的影响。