文档介绍：?机械零件的计算准则?摩擦学设计基础?机械零件材料选用原则?机械零部件的标准化机械零件设计基础机械零件的失效及其类型强度准则刚度准则稳定性准则耐热性准则可靠性准则§ 机械零件的计算准则机械零件的失效及其类型失效——零件丧失正常工作能力或达不到设计要求的性能失效形式:变形、断裂、腐蚀、磨损、老化、打滑和松动 等,也有复合型式的失效工作能力——机械零件具有足够的抵抗失效的能力计算准则——以防止产生各种可能失效为目的而拟定的零件工作能力计算依据的基本原则 因为失效类型不同,所以机械零件的工作能力类型也不同,故机械零件的计算准则也不同载荷和应力 1 载荷和应力 1、载荷动载荷:由于运动中产生的惯性力和冲击等引起的载荷静载荷变载荷按是否随时间变化,载荷 2、应力应力静应力循环应力 2 min max m?????2 min max a?????? max ─最大应力; ? min─最小应力? m─平均应力; ? a─应力幅值 r ─应力比(循环特性) max min???r循环应力载荷和应力 3对称循环脉动循环常见的循环应力对称循环应力 r = -1 、? m=0 脉动循环应力 r =0 、? min=0 静应力 r =1 静应力(可看作是循环应力的一个特例) 静应力只在静载荷作用下产生,循环应力可由变载荷产生,也可由静载荷产生。强度准则强度: 指机械零件工作时抵抗破坏(断裂或塑性变形)的能力。强度条件有两种表示方法: 1)用应力表示: σ≤〕〔σ〕〔σ=S σ lim 2)用安全系数表示: ≥〕〔S S =σσ limS 式中: σ—计算最大应力 limσ—极限应力—计算安全系数 S 〕〔S 〕〔σ—许用应力—许用安全系数注:对于切应力,只须将上述各公式中的换成 即可。στ强度准则静应力下的强度一、静强度在静应力下工作的零件,其可能的失效形式是塑性变形或断裂。材料种类不同,所取极限应力也不同。塑性材料单向应力状态下: s??? lim s??? lim, 复合应力状态下: 按第三或第四强度理论计算当量应力。脆性材料单向应力状态下: , b??? lim b??? lim 复合应力状态下: 按第一强度理论计算当量应力。?对于塑性材料和组织不均匀的材料(如灰铸铁), 在计算静强度时,可不考虑应力集中的影响。?对于组织均匀的低塑性材料(如淬火钢),在计算静强度时,应考虑应力集中的影响。挤压强度挤压应力: 两零件之间为面接触时,在载荷作用下,接触表面上产生的应力,用表示。 p?挤压强度: 在挤压应力作用下的强度。其强度条件为: ≤[] p? p?挤压应力作用下,接触面的失效形式是-- “压溃”。相互挤压表面上的挤压应力相等。接触强度二、疲劳强度疲劳: 机械零件在循环应力的作用下的失效形式设计方法: 标称应力法、局部应力应变法、损伤容限设计法和概率疲劳设计法疲劳极限: 应力比为 r的应力循环作用 N次后,材料不发生疲劳的最大应力疲劳寿命( N):材料疲劳失效前所经历的应力循环次数 N 疲劳曲线:应力循环特性一定时,材料的疲劳极限与应力循环次数之间关系的曲线机械零件的计算准则无限寿命区 0NN?对称循环: 脉动循环: 0? 1??当N>10 3(10 4)——高周循环疲劳当时随循环次数↑疲劳极限↓疲劳曲线方程)) 10 ( 10 ( 0 43NN??CNN m mN??????01 1??