机械零件的疲劳强度 (2).ppt

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1、机械零件的疲劳强度机械零件的疲劳强度(2)现在学习的是第1页，共27页第第3章章 机械零件的疲劳强度机械零件的疲劳强度3.1 3.1 疲劳断裂特征疲劳断裂特征疲劳断裂分为两个阶段：疲劳断裂分为两个阶段：第一阶段第一阶段产生初始裂纹，形成疲劳源；产生初始裂纹，形成疲劳源；第二阶段第二阶段裂纹扩展发生断裂。裂纹扩展发生断裂。材料在变应力的作用下，表面上萌生初始裂纹，形成裂纹源。随着应力循环次数的增加，裂纹沿尖端逐渐扩展。当截面面积小到某一临界值时，零件就会突然发生脆性断裂。初始裂纹初始裂纹疲劳区疲劳区(光滑光滑)粗糙区粗糙区轴轴现在学习的是第2页，共27页3.2.1 疲劳曲线曲线N第第3章章 机械

2、零件的疲劳强度机械零件的疲劳强度3.2 3.2 疲劳曲线和疲劳极限应力图疲劳曲线和疲劳极限应力图现在学习的是第3页，共27页第第3 3章章 机械零件的疲劳强度机械零件的疲劳强度3.2.1 疲劳曲线 符号意义：310lglgN循环次数循环次数 应力循环特性应力循环特性 rN0N持久疲劳极限持久疲劳极限应力应力 循环基数循环基数疲劳极限疲劳极限rNr3.2 3.2 疲劳曲线和疲劳极限应力图疲劳曲线和疲劳极限应力图现在学习的是第4页，共27页第第3 3章章 机械零件的疲劳强度机械零件的疲劳强度3.2.1 疲劳曲线有限寿命区间有限寿命区间无限寿命区间无限寿命区间rrN310lglgN3.2 3.2 疲

3、劳曲线和疲劳极限应力图疲劳曲线和疲劳极限应力图现在学习的是第5页，共27页第第3 3章章 机械零件的疲劳强度机械零件的疲劳强度3.2.1 疲劳曲线有限寿命区间有限寿命区间无限寿命区间无限寿命区间低周循低周循环疲劳环疲劳高周循高周循环疲劳环疲劳CNmrNSlgSrN310lglgN3.2 3.2 疲劳曲线和疲劳极限应力图疲劳曲线和疲劳极限应力图现在学习的是第6页，共27页第第3 3章章 机械零件的疲劳强度机械零件的疲劳强度3.2.1 疲劳曲线寿命系数（1）钢 硬度350HB1.1.循环基数循环基数 N N0 0（2）钢 硬度350HB（3）有色金属7601010N77010251010N7010

4、25NrNrNKmNNNK0 几点说明：在计算寿命系数 KN时，认定 N0=1073.2 3.2 疲劳曲线和疲劳极限应力图疲劳曲线和疲劳极限应力图现在学习的是第7页，共27页第第3 3章章 机械零件的疲劳强度机械零件的疲劳强度3.2.1 疲劳曲线 几点说明：（1）钢 硬度350HB1.1.循环基数循环基数 N N0 0（2）钢 硬度350HB（3）有色金属lgNrNlg710lgrlg7010 NN7010 NN10mNNNK1NK0NN 令寿命系数rNrNKmNNNK03.2 3.2 疲劳曲线和疲劳极限应力图疲劳曲线和疲劳极限应力图现在学习的是第8页，共27页第第3 3章章 机械零件的疲劳强

5、度机械零件的疲劳强度3.2.1 疲劳曲线 几点说明：（1）钢 硬度350HB1.1.循环基数循环基数 N N0 0（2）钢 硬度350HB（3）有色金属lgNrNlg)1025lg(7rlg710lg710N77102510 N1NK71025N71025N令cKN1NK710N1NK寿命系数rNrNKmNNNK03.2 3.2 疲劳曲线和疲劳极限应力图疲劳曲线和疲劳极限应力图现在学习的是第9页，共27页第第3 3章章 机械零件的疲劳强度机械零件的疲劳强度3.2.1 疲劳曲线 几点说明：（1）钢 硬度350HB1.1.循环基数循环基数 N N0 0（2）钢 硬度350HB（3）有色金属lgNr

6、Nlg)1025lg(7rlg710lg寿命系数rNrNKmNNNK03.2 3.2 疲劳曲线和疲劳极限应力图疲劳曲线和疲劳极限应力图现在学习的是第10页，共27页第第3 3章章 机械零件的疲劳强度机械零件的疲劳强度3.2.1 疲劳曲线 几点说明：2.2.指数指数 mm与零件的材料和应力状态有关钢材，受弯曲应力时m=9，受表面接触应力时，m=6。青铜，受弯曲应力时m=9，受表面接触应力时，m=8。寿命系数rNrNKmNNNK03.2 3.2 疲劳曲线和疲劳极限应力图疲劳曲线和疲劳极限应力图现在学习的是第11页，共27页第第3 3章章 机械零件的疲劳强度机械零件的疲劳强度3.2.1 疲劳曲线 几

7、点说明：3.3.不同循环特性下的曲线状态不同循环特性下的曲线状态lgNlgNrNlgr1=-1r2=0r3=0.5r愈大，疲劳极限愈大寿命系数rNrNKmNNNK03.2 3.2 疲劳曲线和疲劳极限应力图疲劳曲线和疲劳极限应力图现在学习的是第12页，共27页3.2.2 疲劳极限应力图第第3章章 机械零件的疲劳强度机械零件的疲劳强度3.2 3.2 疲劳曲线和疲劳极限应力图疲劳曲线和疲劳极限应力图ABES),0(1)2,2(00)0,(S疲劳极限曲线屈服极限曲线疲劳失效区塑性失效区O现在学习的是第13页，共27页3.3.1 应力集中影响第第3章章 机械零件的疲劳强度机械零件的疲劳强度3.3 3.3

8、 影响机械零件疲劳强度的主要因素影响机械零件疲劳强度的主要因素)1(1Kq越大，应力集中越严重，对疲劳强度的不良影响越显著越大，应力集中越严重，对疲劳强度的不良影响越显著K现在学习的是第14页，共27页3.3.2 尺寸影响第第3章章 机械零件的疲劳强度机械零件的疲劳强度3.3 3.3 影响机械零件疲劳强度的主要因素影响机械零件疲劳强度的主要因素零件尺寸越大，零件尺寸越大，越小，对疲劳强度的不良影响越显著越小，对疲劳强度的不良影响越显著现在学习的是第15页，共27页3.3.3 表面状态影响第第3章章 机械零件的疲劳强度机械零件的疲劳强度3.3 3.3 影响机械零件疲劳强度的主要因素影响机械零件疲

9、劳强度的主要因素 表面越粗糙，表面越粗糙，越小，对疲劳强度的不良影响越显著越小，对疲劳强度的不良影响越显著现在学习的是第16页，共27页3.3.4 综合影响系数第第3章章 机械零件的疲劳强度机械零件的疲劳强度3.3 3.3 影响机械零件疲劳强度的主要因素影响机械零件疲劳强度的主要因素k)k(Da对对 有有影响影响m对对 没有没有影响影响现在学习的是第17页，共27页第第3章章 机械零件的疲劳强度机械零件的疲劳强度3.4 3.4 许用疲劳极限应力图许用疲劳极限应力图ABESEBA),0(1)2,2(00)0,(S)(,0(1DNKK)(2,2(10DNNKKKD)k(amNk简化疲劳极限曲线简化

10、疲劳极限曲线许用疲劳极限曲线许用疲劳极限曲线现在学习的是第18页，共27页第第3章章 机械零件的疲劳强度机械零件的疲劳强度3.4 3.4 许用疲劳极限应力图许用疲劳极限应力图ABESEBA),0(1)2,2(00)0,(S)(,0(1DNKK)(2,2(10DNNKKK),(amC),(amCcr 现在学习的是第19页，共27页第第3章章 机械零件的疲劳强度机械零件的疲劳强度3.4 3.4 许用疲劳极限应力图许用疲劳极限应力图SBA),(amC),(amCcmm现在学习的是第20页，共27页第第3章章 机械零件的疲劳强度机械零件的疲劳强度3.4 3.4 许用疲劳极限应力图许用疲劳极限应力图SB

11、A),(amC),(amCcminmin45现在学习的是第21页，共27页第第3章章 机械零件的疲劳强度机械零件的疲劳强度3.4 3.4 许用疲劳极限应力图许用疲劳极限应力图3.4.1 稳定变应力和非稳定变应力稳定变应力稳定变应力非稳定变应力非稳定变应力规律性规律性随机性随机性变应力变应力现在学习的是第22页，共27页第第3章章 机械零件的疲劳强度机械零件的疲劳强度3.5 3.5 稳定变应力时安全系数的计算稳定变应力时安全系数的计算3.5.2 复合应力状态时的安全系数1、塑形材料时、塑形材料时只受弯矩只受弯矩aDNaKKSS)(11r只受扭矩只受扭矩aDNaKKSS)(1复合状态复合状态22S

12、SSSSS(3.20)(3.20)现在学习的是第23页，共27页第第3章章 机械零件的疲劳强度机械零件的疲劳强度3.5 3.5 稳定变应力时安全系数的计算稳定变应力时安全系数的计算3.5.2 复合应力状态时的安全系数2、低塑形和脆性材料时、低塑形和脆性材料时SSSSSS现在学习的是第24页，共27页第第3章章 机械零件的疲劳强度机械零件的疲劳强度3.6 3.6 规律性非稳定变应力时机械零件的疲劳强度规律性非稳定变应力时机械零件的疲劳强度3.6.1 疲劳损伤积累假说疲劳损伤积累假说的表达式疲劳损伤积累假说的表达式 1NNNNNN1nn2211niiiNNF损伤率iiiNNF现在学习的是第25页，

13、共27页第第3章章 机械零件的疲劳强度机械零件的疲劳强度3.6 3.6 规律性非稳定变应力时机械零件的疲劳强度规律性非稳定变应力时机械零件的疲劳强度3.6.2 等效稳定变应力和寿命系数vvniiiNNNNnn22111NNNNNN0NNNmrvmvimi0)(NNmiri0)(NNmvrv(1)(2)(3)现在学习的是第26页，共27页第第3章章 机械零件的疲劳强度机械零件的疲劳强度3.6 3.6 规律性非稳定变应力时机械零件的疲劳强度规律性非稳定变应力时机械零件的疲劳强度3.6.2 等效稳定变应力和寿命系数imnivivNN1)(rNrmv0rvkNNmn1iimvi0mv0NNNNNk现在学习的是第27页，共27页