資源描述：
《東南大學(xué) 機(jī)械原理 4》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、Chapter4StrengthofMachineElementsSEU-QRM1PARTⅠAGeneralIntroductiontoMachineDesign主講教師——錢(qián)瑞明Chapter4StrengthofMachineElements機(jī)械設(shè)計(jì)MechanicalDesignChapter4StrengthofMachineElementsSEU-QRM24.1LoadsandStresses載荷和應(yīng)力4.1.1ClassificationofLoads載荷的分類(lèi)作用在機(jī)械零件上的載荷：靜載荷(staticload)——大小
2、、作用位置和方向不隨時(shí)間變化或變化緩慢變載荷(variableordynamicload)——大小、作用位置或方向隨時(shí)間變化，如曲柄壓力機(jī)的曲軸和汽車(chē)懸架彈簧等所受的載荷機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算中的載荷：名義載荷(nominalload)——理想平穩(wěn)工作條件下作用在零件上的載荷計(jì)算載荷(calculatedload)——載荷系數(shù)與名義載荷的乘積。在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，零件還會(huì)受到各種附加載荷作用，通常引入載荷系數(shù)[loadfactor]K，有時(shí)只考慮工作情況的影響，則用工作情況系數(shù)[workingconditionfactor]KA來(lái)考慮估計(jì)這些因素的影
3、響Chapter4StrengthofMachineElementsSEU-QRM34.1.2ClassificationofStresses應(yīng)力的分類(lèi)靜應(yīng)力(staticstress)——不隨時(shí)間變化或變化緩慢(圖a)變應(yīng)力(variablestress)——隨時(shí)間變化變應(yīng)力非對(duì)稱(chēng)循環(huán)變應(yīng)力(non-symmetriccirculatingvariablestress)(圖b)脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力(fluctuatingcirculatingstress)(圖d)對(duì)稱(chēng)循環(huán)變應(yīng)力(symmetriccirculatingvariablest
4、ress)(圖c)Chapter4StrengthofMachineElementsSEU-QRM4平均應(yīng)力(meanoraveragestress)應(yīng)力幅(stressamplitude)σmax+σmin2σmax?σmin2σm=σa=變應(yīng)力的循環(huán)特性(stressratio)r=σmin/σmax對(duì)稱(chēng)循環(huán)變應(yīng)力(圖c)脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力(圖d)靜應(yīng)力(圖a)r=?1r=0r=+1Chapter4StrengthofMachineElementsSEU-QRM5靜應(yīng)力只能在靜載荷作用下產(chǎn)生。變應(yīng)力可能由變載荷產(chǎn)生，也可能由靜載荷產(chǎn)生
5、，如圖所示，在靜載荷作用下，轉(zhuǎn)動(dòng)心軸上a點(diǎn)的應(yīng)力和滾動(dòng)軸承外圈表面上a點(diǎn)的應(yīng)力均為變應(yīng)力。Chapter4StrengthofMachineElementsSEU-QRM64.2StaticStrengthofMachineElements機(jī)械零件的靜強(qiáng)度在靜應(yīng)力作用下，機(jī)械零件的失效形式主要是斷裂(fracture)和塑性(tension)、壓縮(compression)、彎曲(bending)等產(chǎn)生；τ——零件的最大切應(yīng)力(maximumshearstress)，可由扭轉(zhuǎn)(torsion)、剪切(shear)等產(chǎn)生；[σ]、[τ]
6、——許用正應(yīng)力(allowablenormalstress)、許用切應(yīng)力(allowableshearstress)，也可用σP、τP表示；σlim、τlim——材料的極限正應(yīng)力(limitnormalstress)、極限切應(yīng)力(limitshearstress)；[Sσ]、[Sτ]——對(duì)應(yīng)于正應(yīng)力、切應(yīng)力的許用安全系數(shù)(allowablesafetyfactor)。變形(plasticdeformation)，相應(yīng)的強(qiáng)度條件可表示為σ≤[σ]=τ≤[τ]=[Sσ][Sτ]σ——零件的最大正應(yīng)力(maximumnormalstress
7、)，可由拉伸Chapter4StrengthofMachineElementsSEU-QRM7若材料為塑性材料，應(yīng)力達(dá)到屈服應(yīng)力(yieldstress)時(shí)，材料就發(fā)生塑性變形(plasticdeformation)，因此，取σlim=σS(屈服極限應(yīng)力)，τlim=τS。若材料為脆性材料(brittlematerials)，則取σlim=σB(拉伸靜強(qiáng)度極限應(yīng)力)，τlim=τB。上述強(qiáng)度條件也可用安全系數(shù)來(lái)表示στSσ、Sτ——對(duì)應(yīng)于正應(yīng)力和切應(yīng)力的計(jì)算安全系數(shù)(calculatedsafetyfactor)。如果零件所受的應(yīng)力狀
8、態(tài)為雙向、三向應(yīng)力狀態(tài)時(shí)，需按材料力學(xué)的強(qiáng)度理論來(lái)計(jì)算零件的最大工作應(yīng)力。Chapter4StrengthofMachineElementsSEU-QRM8(fatiguefracture)。表面無(wú)缺陷的金屬材料，其疲勞
