机械原理及设计(Ⅱ).ppt

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机 械 原理及设计（Ⅱ）
第三章 机械零件的强度
3-1 预备知识
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3-2 疲劳曲线和极限应力线图
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3-3 变应力下零件的疲劳强度计算
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3-4 机械零件的接触强度
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一．载荷分类
外力F、转矩T、弯矩M、功率P等的统称。
1．按其性质分：静载荷；动载荷
2．按设计计算分：实际载荷：机器工作时实际承受的载荷
名义载荷：按力学公式算出来的载荷P，T等
计算载荷：Pca=k*P
为名义载荷
§3-1　预备知识
二．应力分类
1．静应力
特点：σmax=σmin=σm
σa=0；r=1
01
2．变应力
b·不稳定变应力
02
σ
t
稳定变应力
三．稳定变应力
变应力的五个参数：
σmax；σmin；σm；σa ； r
σmax－－最大应力
σmin－－最小应力
σm －－平均应力
σa －－ 应力幅
r －－循环特征
：
PART 1
2）脉动循环变应力
对称循环变应力
3．分类：
3）非对称循环变应力
特点：-1<r<1且r≠0
中的任意值
例：图示轴受载荷F作用
a. 轴不转
　　b. 轴转动
试分析其应力情况（A点）
静应力只能由静载荷产生，而变应力既可由
变载荷产生，也可由静载荷产生。
F
A
提示
3-2　疲劳曲线和极限应力线图
强度准则是设计机械零件的最基本的准则，在前面已对强度准则进行了简介，静强度问题已经在材料力学中介绍了，本章重点介绍有关疲劳强度的知识。（本章是后面其它各章学习的共同基础，也是本书中的一个重点、难点）
绝大多数的机械零件是在变应力状态下工作的。本章研究以下几个方面的问题：
01
在给定的r条件下，找出循环次数N与应力σrN之间的关系。
02
如何根据已知的条件，求出在不同的r时的疲劳极限σrN。
03
AB:N<103　　　　静强度破坏区：按静强度理论设计
BC:103 ≤N≤104　低周疲劳区：按静强度或按低周疲劳强度设计
CD及以后:N> 104 高周疲劳区：按疲劳强度理论设计
1· CD段： 有限寿命疲劳区 ND ＞N＞ 104
2· CD段以后：无限寿命疲劳区　N≥ ND
一．疲劳曲线
标准试件（材料）在某一r时的σ－N 曲线
1．疲劳类别