文档介绍：疲劳强度钳工
第1页，共24页，2022年，5月20日，8点29分，星期五
§2-1 概 述
§2-1 概 述
一、疲劳破坏
机械零件在循环应力作用下。即使循环应力的 ，
而应29分，星期五
极限应力图
疲劳曲线和极限应力图
3）对于受切应力的情况，则只需将各式中的 换成 即可。
4）当N ＜（ ～ ）时，因 N 较小，可按静强度计算。
二、 极限应力图
是在疲劳寿命N 一定时，表示疲劳极限 与应力比 之间关系
的线图。
疲劳寿命为
（无限寿命）时的
极限应力图
如右图所示。
无限寿命
极限应力线
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极限应力图2
极限应力线上的点称为极限应力点。三个特殊点 A、B、C 分别
为对称循环、脉动循环、以及静应力下的极限应力点。
极限应力线上的每个点，都表示了某个应力比下的极限应力 。
对于高塑性钢，
常将其极限应力线简
化为折线 ABDG 。
疲劳强度线
AD段的方程为：
式中：
－－等效系数 ，其值见教材P18。
疲劳曲线和极限应力图
屈服强度线
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极限应力图3
疲劳曲线和极限应力图
对于低塑性钢或铸铁，其极限应力线可简化为直线AC。
注：1）疲劳曲线的用途：在于根据 确定某个循环次数 N 下
的条件疲劳极限 。
2）极限应力图的用途：在于根据 确定非对称循环应力
下的疲劳极限以计算安全系数。
3）对于切应力，只需将各式中的 换成 即可。
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§2-3影响疲劳强度的因素
§2-3 影响零件疲劳强度的主要因素
前边提到的各疲劳极限 ，实际上是材料的力学性能指标，是用
试件通过试验测出的。
而实际中的各机械零件与标准试件，在形体，表面质量以及绝
对尺寸等方面往往是有差异的。因此实际机械零件的疲劳强度与用
试件测出的必然有所不同。
影响零件疲劳强度的主要因素有以下三个：
一、应力集中的影响
机械零件上的应力集中会加快疲劳裂纹的形成和扩展。从而导
致零件的疲劳强度下降。
用疲劳缺口系数 、 （也称应力集中系数）计入应力集中
的影响 。（ 、 的值见教材或有关手册）
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影响疲劳强度的主要因素2
影响零件疲劳强度的主要因素
注：当同一剖面上同时有几个应力集中源时，应采用其中最大的疲
劳缺口系数进行计算。
二、尺寸的影响
零件的尺寸越大，在各种冷、热加工中出现缺陷，产生微观裂
纹等疲劳源的可能性（机会）增大。从而使零件的疲劳强度降低。
用尺寸系数 、 ，计入尺寸的影响。
（ 、 见教材或有关手册 ）
三、表面质量的影响
表面质量：是指表面粗糙度及其表面强化的工艺效果。表面越
光滑，疲劳强度可以提高。强化工艺（渗碳、表面淬火、表面滚压、
喷丸等）可显著提高零件的疲劳强度。
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影响疲劳强度的主要因素3
影响零件疲劳强度的主要因素
综合影响系数
试验证明：应力集中、尺寸和表面质量都只对应力幅有影响，
而对平均应力没有明显的影响。（即对静应力没有影响）
在计算中，上述三个系数都只计在应力幅上，故可将三个系数
组成一个综合影响系数：
零件的疲劳极限为：
用表面状态系数 、 计入表面质量的影响。
（ 、 的值见教材或有关手册 ）
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屈服强度线
§2-4 受恒幅循环应力时
§2-4 受恒幅循环应力时零件的疲劳强度
疲劳强度设计的主要内容之一是计算危险剖面处的安全系数，以
判断零件的安全程度。安全条件是：S ≥ 。
一、受单向应力时零件的安全系数
零件的极限应力图：
疲劳强度线
折线
即为零件的极限
应力线。
注：由于DG段
属于静强度，而
静强度不受
的影响，故不需修正。
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受恒幅循环应力时2
受恒幅循环应力时零件的疲劳强度
计算零