§2—2 静应力时机械零件的强度计算
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其中:
σca--计算应力;
σlim--极限应力;
S--安全系数;
[σ]——许用应力(计算应力允许达到的最大值)。
1.工作应力:按材料力学的计算公式求出的作用在零件剖面上的产生应力。
例如:拉伸应力σ,弯曲应力σb,扭剪应力τ。
2.计算应力:零件危险剖面上如呈现复杂应力状态时,按某一强度理论求出的与单向拉伸具有同等破坏作用的应力。
例如:在螺栓联接中,危险剖面上的工作应力采用第四强度理论转化。
又如:在过盈配合连接中,配合件上危险剖面上可求出工作周向应力σ1和径向应力σ2;需要采用第三强度理论转化。
3.如果危险剖面上呈现单向应力状态时,工作应力就是计算应力。
例如:齿轮齿面应力。
机械零件的强度引言机械零件是由材料制成的组成机械装置的部件。
为了保证机械装置的可靠性和安全性,机械零件的强度是一个非常重要的指标。
本文将介绍机械零件的强度及其相关知识。
机械零件的强度概述机械零件的强度是指零件能够承受的最大外力或最大应力。
在设计和制造机械零件时,需要考虑零件将承受的作用力和应力,以确保零件的强度能够满足设计要求。
强度与材料的关系机械零件的强度与所选用的材料有密切关系。
不同的材料具有不同的强度特性,如延性、硬度和可塑性等。
在选择材料时,需要考虑零件的工作环境、载荷和特殊要求,以确定适用的材料。
强度计算计算机械零件的强度是设计过程中的重要一环。
通常,强度计算可以采用材料的力学性质和几何尺寸进行分析。
以下是一些常用的强度计算方法:应力计算在机械零件的设计过程中,常常需要计算零件内的应力分布。
应力是作用在材料上的力与材料截面积的比值,可以用公式σ=F/A计算。
失效判据机械零件的强度设计还需要考虑零件的失效情况。
常见的失效模式有弯曲、疲劳和断裂等。
为了避免失效,需要采用适当的失效判据来进行强度设计。
安全系数在进行强度计算时,通常还应考虑安全系数。
安全系数是指实际工作载荷与零件所能承受的最大载荷的比值。
合理的安全系数能够确保零件在工作过程中不会超过其强度极限。
强度测试为了验证机械零件的强度设计是否合理,常常需要进行强度测试。
强度测试可以通过实验室测试、数值模拟和现场监测等方法进行。
测试结果可以用于评估零件的强度性能和寿命预测。
强度改进和优化在机械设计中,强度改进和优化是一个不断进行的过程。
通过不断改进材料的选择、结构设计和加工工艺等方面,可以提高机械零件的强度性能,延长零件的使用寿命。
结论机械零件的强度是确保机械装置可靠运行的关键因素之一。
了解机械零件的强度特性、强度计算、强度测试和强度改进等知识,对于机械设计工程师和制造工程师来说,都是非常重要的。
只有通过合理的强度设计和优化,才能保证机械零件在工作过程中不会出现失效和故障,从而保证机械装置的正常运行和使用寿命。
第三章 机械零件的强度计算第0节 强度计算中的基本定义 一. 载荷1. 按载荷性质分类:1) 静载荷:大小方向不随时间变化或变化缓慢的载荷。
2) 变载荷:大小和(或)方向随时间变化的载荷。
2. 按使用情况分:1)公称载荷(名义载荷): 按原动机或工作机的额定功率计算出的载荷。
2) 计算载荷:设计零件时所用到的载荷。
计算载荷与公称载荷的关系:F ca =kF n M ca =kM n T ca =kT n3) 载荷系数:设计计算时,将额定载荷放大的系数。
由原动机、工作机等条件确定。
二. 应力2.按强度计算使用分1) 工作应力:由计算载荷按力学公式求得的应力。
2) 计算应力:由强度理论求得的应力。
3) 极限应力:根据强度准则、材料性质和应力种类所选择的机械性能极限值σlim 。
4) 许用应力:等效应力允许达到的最大值。
[σ]=σlim /[s σ]稳定变应力 非稳定变应力对称循环变应力脉动应力 规律性非稳定变应力随机性非稳定变应力 静应力 对称循环变应力 脉动应力σ周期变应力第1节 材料的疲劳特性一. 疲劳曲线 1. 疲劳曲线给定循环特征γ=σlim /σmax ,表示应力循 环次数N 与疲劳极限σγ的关系曲线称为疲 劳曲线(或σ-N )。
2. 疲劳曲线方程1) 方程中参数说明a) 低硬度≤350HB ,N 0=107 高硬度>350HB ,N 0=25×107b) 指数m :c) 不同γ,σ-N 不同;γ越大,σ也越大。
…二、 限应力线图1) 定义:同一材料,对于不同的循环特征进行试验,求得疲劳极限,并将其绘在σm -σa坐标系上,所得的曲线称为极限应力线图。
CN N m m N ==0γγσσr N N k mNN σσσγγ==0mNN k N 0=整理:即:其中:N 0--循环基数σγ--N 0时的疲劳极限k N --寿命系数用线性坐标表示的疲劳曲线ND2)简化曲线3)σ-N与σm-σa关系a) σ-N曲线:同一循环特征下、不同循环次数。