機械零件的強度

一、疲勞破壞：零件在變應(yīng)力作用下,即使變應(yīng)力的σmax<<σb

，也會對零件造成損傷，隨應(yīng)力循環(huán)次數(shù)的增加，當損傷累積到一定程度時，在零件的表面或內(nèi)部出現(xiàn)裂紋，之后，裂紋逐漸擴展直到發(fā)生完全斷裂。這種緩慢形成的破壞稱為“疲勞破壞”，是循環(huán)應(yīng)力作用下零件的主要失效形式。第三章機械零件的強度二、疲勞破壞的特點：

a)

疲勞斷裂時：受到的smax

低于sb

，甚至低于ss

。

b)斷口通常沒有顯著的塑性變形。不論是脆性材料，還是塑性材料，均表現(xiàn)為脆性斷裂。更具突然性，更危險!

脆性斷裂區(qū)疲勞區(qū)疲勞源疲勞紋C)疲勞破壞是一個損傷累積的過程，需要時間。壽命可計算。d)疲勞斷口分為兩個區(qū)：疲勞區(qū)和脆性斷裂區(qū)。靜載荷：不隨時間變化或變化緩慢的載荷；變載荷：隨時間變化的載荷。1）公稱(名義)載荷：根據(jù)額定功率,用力學公式計算出作用在零件上的載荷。2）計算載荷:

載荷系數(shù)K與名義載荷的乘積3）實際載荷：考慮實際因素的載荷1.載荷：三、基本概念：2.應(yīng)力：靜應(yīng)力：不隨時間變化或變化緩慢的應(yīng)力，極限應(yīng)力為定值S或B

。變應(yīng)力：隨時間變化的應(yīng)力，極限應(yīng)力是變值。1）名義應(yīng)力：由名義載荷產(chǎn)生的應(yīng)力2）計算應(yīng)力：由計算載荷產(chǎn)生的應(yīng)力ca

3）極限應(yīng)力：lim4）許用應(yīng)力：變應(yīng)力的評定參數(shù)：Oσtσmaxσminσmσaσmax

—最大應(yīng)力σmin

—最小應(yīng)力σm—平均應(yīng)力σa

—應(yīng)力幅

r

—變應(yīng)力循環(huán)特性(應(yīng)力比)規(guī)律性變幅循環(huán)應(yīng)力隨機變應(yīng)力變應(yīng)力等幅變應(yīng)力變幅變應(yīng)力對稱循環(huán)應(yīng)力脈動循環(huán)應(yīng)力非對稱循環(huán)應(yīng)力規(guī)律性變幅循環(huán)應(yīng)力隨機循環(huán)應(yīng)力變應(yīng)力的類型

對稱循環(huán)變應(yīng)力脈動循環(huán)變應(yīng)力常見等幅變應(yīng)力

非對稱循環(huán)變應(yīng)力-1<r<0

0<r<1

r＝+1變應(yīng)力參數(shù)不隨時間改變的變應(yīng)力稱為穩(wěn)定變應(yīng)力；是循環(huán)變應(yīng)力的特例！σm=σmax=σmin靜應(yīng)力§3-1材料的疲勞特性

當r為定值時，對試件作疲勞試驗,在不同的N值下,記錄試件破壞的

rN

（有限壽命疲勞極限）值。一、材料的σ-N疲勞曲線低周疲勞高周疲勞靜應(yīng)力ND—開始無限壽命階段的循環(huán)次數(shù)—持久極限

描述材料的疲勞特性指標：

lim

(max)、應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N、應(yīng)力比r。高周疲勞區(qū)分為兩部分：1）有限壽命（CD段）曲線方程：m—材料常數(shù)，m=6~20通常取N=N0代替N=ND，（N0—循環(huán)基數(shù)，通常N0=（1~10）106），試驗得rNo(σr)rN即：2）無限壽命（D點以后段）KN—壽命系數(shù)二、極限應(yīng)力圖(等壽命曲線)：

當應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N為定值時（N=

N0

），試驗得出r

與r

的關(guān)系圖。通常用m與a

的關(guān)系，間接代表r

與r

的關(guān)系。試件的試驗條件：

1）無應(yīng)力集中源；

2）標準尺寸。正常