机械设计电子教案
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机械制图电子教案【篇一:机械制图教案】机械制图电子教案(1)[课题编号]1-绪1①[课题名称]机械制图的任务与学习方法图幅比例[教材版本]王幼龙主编、中等职业教育国家规划教材--机械制图(机械类),第3版,北京:高等教育出版社,2007。
王幼龙主编、中等职业教育国家规划教材配套教学用书--机械制图习题集(机械类),第3版,北京:高等教育出版社,2007。
[教学目标与要求]一、知识与技能1、了解本课程的任务、特点、主要内容和学习方法;2、了解图样在生产中的作用和地位,提高对课程重要性的认识,激发学习兴趣;3、熟知国家标准关于图纸幅面和格式规定,能正确识别读图方向。
4、掌握比例的概念和选用原则。
二、学习方法和素质养成1、引导学生注重理论联系实际,勤于动手,反复实践,耐心细致,严肃认真,提高对本课程重要性的认识,激发学习兴趣。
2、初步树立标准是技术法规的标准化意识,注重严谨细致、一丝不苟的工作态度和工作作风的养成教育。
[教学重点]1、本课程的重要性和学习目标、学习方法;比例概念的理解与应用;2、激发学生的学习兴趣;[教学难点]看图方向的确定。
[分析学生]1、入学新生大多数会对本课程产生较浓厚的兴趣,热情较高,信心较足。
2、同学们的几何知识和空间概念及想像力相对薄弱,又少于接触或未接触过机械生产环境,缺少相应机械常识和感性积累。
3、机械制图既重理论,更重实践,与中小学课程及其学习方法不同,学生对学习方法有一个适应和掌握的过程。
[教学设计思路]教学方法:综合运用读书质疑、讲授、演示、归纳提升等教学法。
绪论部分的教学在以教材为蓝本的同时,以激发学生的学习动机和积极性为目的,教师可根据自身的工作、教学经验和体会对绪论所要讲述的内容作恰当的调整和充实。
[教学资源]机械制图网络课程,生产用技术图纸等。
[教学安排]2课时(90分钟)教学策略:利用网络演示,创设教学情景,启发学生思维,注重知识与学生生活实际经验相联系,讲、演交叉进行,及时归纳总结。
机械设计电子教案教学目标:1.了解机械设计的基本原理和方法;2.掌握机械设计中的一些关键技术;3.培养学生的动手实践能力和创新意识;4.提高学生的团队合作和沟通能力。
教学重点:1.机械设计的基本原理和方法;2.关键技术的应用。
教学难点:1.机械设计中的创新思维;2.设计和制造的结合。
教学准备:1.计算机、投影仪等教学设备;2.机械设计的相关案例和实例;3.教学材料和工具。
教学过程:一、导入(5分钟)教师可以通过介绍一些具体机械设计的实例来引入本节课的主题,并激发学生对机械设计的兴趣。
二、机械设计的基本原理和方法(20分钟)1.机械设计的定义和范畴;2.机械设计的基本原理和设计流程;3.数学、物理等学科在机械设计中的应用。
三、关键技术的应用(30分钟)1.材料选择和强度计算;2.零件设计和装配原理;3.传动和控制技术。
四、机械设计中的创新思维(20分钟)1.创新思维和创新方法的介绍;2.如何在机械设计中运用创新思维。
五、设计和制造的结合(15分钟)1.机械设计与制造的关系;2.如何将设计方案转化为可制造的产品。
六、动手实践(30分钟)学生分组进行小组实践,设计和制作一个简单的机械装置。
教师可以根据学生的兴趣和能力,提供不同的设计任务。
七、总结与展望(5分钟)教师对本节课的内容进行总结,并展望下节课的内容。
教学反馈:1.学生在动手实践中的表现;2.课后学生的思考题和回答情况。
教学延伸:教师可以鼓励学生参与机械设计竞赛,拓宽他们的视野和提高他们的机械设计能力。
教学资源:1.机械设计的相关案例和实例;2.教学PPT和课件。
教材分析1.教材基本信息教材名称:机械设计出版社:高等教育出版社主编:濮良贵出版时间:2013年5月第9版2。
章节内容第一章绪论第二章机械设计总论第三章机械零件的强度第四章摩擦、磨损及润滑第五章螺纹连接机螺旋传动第六章键、花键、物件连接和销联结第七章铆接、焊接、胶接和过盈连接第八章带传动第九章链传动第十章齿轮传动第十一章蜗杆传动第十二章滑动轴承第十三章滚动轴承第十四章联轴器和离合器第十五章轴第十六章弹簧第十七章机座和箱体1第十八章减速器和变速器3。
教学手段和方法教学方法:教师讲授、案例分析、集体讨论、个别回答、师生互动启发教学手段:课件演示、视频课件4.实训教学环节实训一:连接件认知(螺栓、键、销)实训二:传动部件认知(带、齿轮、蜗杆、链传动)实训三:轴系部件认知(轴、轴承、联轴器、离合器等)5.教材优缺点分析优点:《“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材:机械设计(第9版)》是“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材,是在西北工业大学机械原理及机械零件教研室编著,濮良贵、纪名刚主编《机械设计》(第八版)的基础上,根据教育部2011年制订的“机械设计课程教学基本要求"和编者多年来的教学实践经验,考虑加强学生素质教育和能力培养,结合拓宽专业面后的教学改革以及我国机械工业发展的需要修订而成的。
内容上能够反映现代机械设计的最新技术,具有较强的针对性和实用性.书后附录有常用量的名称、单位、符号及换算关系。
教材覆盖面广,较为权威。
缺点:配套习题略少,没有配套的实验指导类教材6.参考教材机械设计指导手册(图书馆)机械设计课程设计机械设计习题集2第1次 2学时单元标题:第一章绪论第二章机械设计总论课堂类别:理论教学目标:1、了解机器的组成;明确零件的概括分类及零件与机器的关系。
2、明确本课程的内容、性质和任务;注意本课程与先修课程及后续课程的关系和相应的学习方法.3、深刻理解机械零件的失效形式及应满足的基本要求。
第一讲绪论教学目标(一)能力目标1.解本课程的内容、性质和任务2.掌握学习本课程的方法(二)知识目标1.了解机器的组成及其特征2.熟悉机构、构件、零件、部件的概念及其区别教学内容1.机械设计基础研究的对象2.本课程的作用3.机械设计的基本要求和一般过程教学的重点与难点(一)重点本课程的研究对象、内容。
(二)难点机构、构件、零件、部件的概念及其区别。
教学方法与手段采用动画演示,注重启发引导式教学。
一、机器的组成及特性(一)机器的组成及其特征以内燃机为例1、工作原理内燃机是将燃气燃烧时的热能转化为机械能的机器。
2、组成内燃机由三部分组成:连杆机构、齿轮机构、凸轮机构。
3、机器的特性(二)机构、构件、零件1、机构机构是用来传递运动和力,有一个构件为机架,用运动副连接起来的构件系统。
一台机器可以由一个机构,也可以由多个机构组成。
常用机构:连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构等。
2、构件构件是指机构的运动单元体。
如键、齿轮、螺栓等。
构件可能是一个零件,也可能是由若干个零件组合的刚性体。
如内燃机连杆就是由连杆体、连杆盖、螺母和螺栓等零件组成的构件,因为组合成连杆的各零件之间没有相对运动。
3、零件及其分类机械零件是指机器的制造单元体。
机械零件又分通用零件和专用零件。
通用零件是指各种机器普遍用到的零件,如螺栓、螺母、键、销等;专用零件是指某种机器才用到的零件,如内燃机的曲轴、活塞等。
二、本课程的内容、性质和任务1、本课程的性质专业基础课2、本课程的研究对象常用机构和通用零件3、本课程的研究内容4、本课程的任务三、学习方法小结:1. 机械设计基础研究的对象2. 本课程的作用3. 机械设计的基本要求和一般过程作业与思考:1、何谓机器,何谓机构?它们有什么区别与联系?2、参照内燃机的机构分析,说明它是由哪些机构组成的。
第二讲摩擦、磨损及润滑概述教学目标(一)能力目标1.会分析摩擦副类型,会选择润滑方式及润滑剂类型2.会选择密封方式(二)知识目标1.掌握摩擦副分类及基本性质、磨损过程及润滑的类型及润滑剂类型2.掌握密封方式的选择教学内容1.摩擦与磨损2.润滑3.密封方法及装置教学的重点与难点(一)重点1.润滑方式及润滑剂类型的选择。
机械制图电子教案投影法第一章:投影法基础1.1 投影法定义解释投影法的概念和作用。
强调投影法在机械制图中的重要性。
1.2 投影法的分类介绍正投影法和斜投影法的区别和应用。
解释单面投影和双面投影的概念。
1.3 投影法的原理详细解释投影法的基本原理。
探讨投影法如何将三维物体转化为二维图形。
第二章:基本投影变换2.1 投影变换的概念解释投影变换的含义和作用。
强调投影变换在机械制图中的重要性。
2.2 投影变换的类型介绍平移、旋转和缩放等基本投影变换。
解释这些变换对投影图形的影响。
2.3 投影变换的应用探讨如何使用投影变换来解决实际问题。
给出一些示例,展示投影变换在机械制图中的应用。
第三章:直线和角的投影3.1 直线的投影解释直线在投影中的表现形式。
探讨如何通过投影来确定直线的方向和位置。
3.2 角的投影解释角在投影中的表现形式。
探讨如何通过投影来确定角的大小和位置。
3.3 直线和角的投影应用给出一些示例,展示直线和角的投影在机械制图中的应用。
强调这些投影在实际工程中的重要性。
第四章:平面图形的投影4.1 平面图形的投影概念解释平面图形在投影中的表现形式。
强调平面图形的投影在机械制图中的重要性。
4.2 常见平面图形的投影介绍圆形、方形、三角形等常见平面图形的投影。
解释这些图形在投影中的特点和规律。
4.3 平面图形的投影应用给出一些示例,展示平面图形的投影在机械制图中的应用。
强调这些投影在实际工程中的重要性。
第五章:三维图形的投影5.1 三维图形的投影概念解释三维图形在投影中的表现形式。
强调三维图形的投影在机械制图中的重要性。
5.2 常见三维图形的投影介绍长方体、圆柱体、球体等常见三维图形的投影。
解释这些图形在投影中的特点和规律。
5.3 三维图形的投影应用给出一些示例,展示三维图形的投影在机械制图中的应用。
强调这些投影在实际工程中的重要性。
第六章:投影法在机械制图中的应用6.1 零件图的投影解释零件图的概念和作用。
机械设计基础cai电子教案一、概述机械设计基础是机械设计和工程学中重要的知识模块,用来说明机械设计的和制造专业的基本原理、方法、程序及其相关的标准规范的课程。
机械设计基础包括有关设计的基本概念,基本制造过程及其分析,基本机械零件的设计、施工及材料的选择,机械的动力学,传动系统和机电零件的设计。
二、机械设计基础机械设计基础概念为设计者提供了最基本的基础原则和指导方针,帮助他快速进行设计。
它们通常涉及机械分析(如力学、动力学、热力学、机械设计原理等),机械工程材料(如有机复合材料、无机复合材料、系统材料等),机械结构分析(如弹簧、销轴、铰链等),机械工具(如形状复杂性设计、连接尺寸、传动比等),机械设计实践(如机械结构位置测量、应力谱、疲劳分析等)等内容。
(2)基本机械零件的设计、施工及材料的选择对机械零件的施工、材料的选择和设计都是机械设计的重要内容,在施工阶段要规定材料和尺寸,在结构建模阶段要考虑力学运动、摩擦学运动及材料的性能影响,最后在制造阶段运用工艺技术确定机械零件的尺寸和外形,确保机械零件体系的安全可以正常运行。
(3)机械动力学分析机械动力学的主要内容是研究机械运动的规律,描述不同动作运动的特点和各自的变化规律,作为设计原理的重要部分。
主要包括动力学装备及机械系统的综合研究,机械特性的研究,以及识别、诊断和优化设计的过程实验。
(4)传动系统设计传动系统是机械装置的关键,是使机械装置实现不同运动和动作的关键设备。
传动系统的设计应考虑不仅要有足够的扭矩传递能力,并且还应具有特定的结构尺寸、外形,以及足够强韧可靠性等特点。
(5)机电零件设计机电零件包括液压缸、风机、气动装置、光电传感器、电动机等,其中机电互操作的设计设计和制造的复杂性都很大。
机电零件的设计要求有较好的扭矩传递能力,具有良好的耐磨、可靠、防静电和节能等特点,以保证电控装置在专业的运行和安全使用。
三、结论把握机械设计基础是机械设计和制造专业的重要内容。
第一章绪论重点:机械,机械系统的相关概念及学科中的位置。
难点:学习机械系统设计课程的重要性。
讲授提示与方法:回顾机械工程的发展历程,注重机械系统的整体性,提高学生对机械系统设计的认知程度。
1.1机械系统设计在机械工程科学中的地位及作用一、机械工程科学1.机械工程科学的定义:机械工程科学是研究机械产品(或系统)的性能、设计和制造的基础理论与技术的科学。
2.机械工程科学的组成:P1图1.1(1)机械学:机械设计过程(核心部分);(2)机械制造:机械制造过程(基础部分)。
3.机械学所包含的内容:P3图1.5二、机械、机械系统、系统1.机械:关于机械的定义,目前尚无严格的定论,一般可归纳为:(1)须由两个以上的零、部件组成;(2)这些零、部件的运动部件,应按设计要求作确定的运动;(3)将外来的能源转变为有用的机械功。
【举例】机械产品:汽车、拖拉机、机床、钟表……2.系统:是指具有特定功能的、相互间具有一定联系的许多要素构成的一个整体。
即由两个或两个以上的要素组成的具有一定结构和特定功能的整体都是系统。
3.机械系统:由若干个零、部件及装置组成的,彼此间有机联系,并能完成特定功能的系统,称之为机械系统。
4.系统应具有下述特性:(1)目的性:完成特定的功能(2)相关性与整体性:1)相关性:各构成要素之间是相互联系的2)整体性:评价一个系统的好与坏要看该系统的整体功能(3)环境的适应性:系统对外部环境变化和干扰有良好适应性三、机械系统的组成:P4图1.61.动力系统:为系统提供能源(动力源)2.执行系统:是系统的执行输出部分3.传动系统:把运动和动力由动源传递给执行系统的中间环节4.操纵、控制系统:使前三者协调动作和运行5.支承系统:支承和联系各机件6.润滑、冷却与密封系统:四、机械系统的地位与作用几乎任何产品都离不开机械系统,它涉及到社会的各领域。
1.2机械系统设计的任务、基本原则及要求一、机械系统设计的任务及设计类型:1.机械系统设计的任务:是开发新的产品和改造老产品。
机械设计电子教案第一章绪论基本要求及重点、难点机械的组成及本课程研究的对象,本课程的性质和任务,本课程的特点和学习方法。
基本要求:1) 搞清楚“学什么”、“为什么学”和“如何学”这三个大问题,树立学好本课程的信心和决心。
重点、难点:1) 本课程的性质、特点和学习方法一、本课程介绍1.命名及分类:命名:组成机器的必不可拆的基本单元称机械零件。
机器:执行机械运动的装置。
由原动机-传动部分-工作机组成,代替人的劳动作工或进行能量转换。
特征:1)人为实物组合,或由机构组成;2)各部分之间有确定的相对运动;3)用来代替或减轻人的劳动左右用工或转换能量。
机构:具机器特征机械:机器及机构的总称。
设计:为满足某一特定要求而进行的创造过程。
分类:通用机械零件专用机械零件2.研究对象:在普通条件下工作的一般参数的通用机械零件的设计理论和方法。
3.课程性质、任务:性质:是一门论述机械设计理论、研究机械设计方法的设计性质的技术基础课。
是多学科知识的综合运用。
具有综合性、设计性。
任务:1)掌握机械设计所必需的基本知识、基本理论和基本技能,解决通用零件设计问题设计计算绘制工作图2)独立进行传动装置的设计;3)熟悉国家标准、手册、规范等,并正确运用;4)培养学生树立正确的设计思想。
4.特点及学习方法:特点:三性:综合性、设计性、实践性四多:公式多而繁、概念多、图表多、系数多。
学习方法:1)抓实质2)理论联系实际3)试算法4)归纳总结二.机械零件的主要失效形式和设计准则:1.主要失效形式:1)断裂2)塑变磨损3)表面失效胶合疲劳点蚀4)其他失效:打滑2.设计准则:1)强度准则:σσ≤[σ]或τ≤[τ];[σ]=s minτ或[τ]=s min2)刚度准则:y≤[y]或θ≤[θ]φ≤[φ]3)耐磨性准则:验算压强:p≤[p]条件性计算限制单位接触面上单位时间产生摩擦功不太大,控制pv≤[pv]4)可靠性准则:按传统强度设计方法设计零件,由于材料强度,外载荷和加工尺寸等存在离散性,有可能出现达不到预定工作时间而失效的情况。
希望将出现这种失效情况的概率控制在一定程度之内,这就对零件提出可靠性要求。
可靠度:机器或零件在一定工作环境下,在规定的使用期限内连续工作的概率。
三.机械零件的一般设计步骤:1.计算零件上的载荷2.选材设计计算3.理论计算校核计算4.结构设计5.画工作图载荷与应力1、载荷机械工作时所受的力或力矩统称为载荷。
载荷的大小或方向不随时间变化极缓慢时,称为静载荷;载荷大小或方向不断随时间变化时,称为变载荷。
2、应力荷作用在零件上将产生应力。
不随时间而变或随时间缓慢变化的应力称为静不断地随时间而变的应力称为变应力。
静载荷和变载荷均可能产生变应力。
3、变应力的种类图中:T为应力变化周期为应力幅为平均应力绝对值最大应力为绝对值最小应力1)稳定循环变应力:应力变化周期、应力幅和平均应力均不随时间而变者;2)不稳定循环变应力:应力变化周期、应力幅或平均应力之一随时间而变者;3)随机变应力:应力变化不呈周期性而带偶然性者。
4、稳定循环变应力的种类对称循环变应力 2)脉动循环变应力 3)对称循环变应力在稳定循环变应力中:=+;=-=(+)/2=(-)/2对称循环变应力:=0,=||=||脉动循环变应力:=0,=||,=2=2静应力:=0,=5、稳定循环变应力的应力比(应力循环特征)三种稳定循环变应力可用应力比(应力循环特征)r来表征:对称循环变应力:r=-1;脉动循环变应力:r=0;静应力:r=+1。
例:设有一零件受变应力作用,已知变应力的平均应力=189Mpa,应力幅为=129Mpa,试求该变应力的循环特征r。
:最大应力为:=+=189+129=318 Mpa,最小应力为:=-=189-129=60 MPa,循环特征为:=60/318=0.18876、材料的极限应力1)静应力作用下的极限应力主要与材料的性能有关。
对于塑性材料:主要失效形式是塑性变形,取其屈服极限(σs、τs)作为极限应力,即,;对于脆性材料:主要失效形式是脆性破坏,取其强度极限(σb、τb)作为极限应力,即,。
静应力作用下的机械零件强度条件式常采用:或即危险剖面处的计算应力σca、τca不超过许用应力[ ]、[τ]。
2)变应力作用下的极限应力也称材料疲劳极限,除了与材料的性能有关外,还与应力的循环特征r、应次数N有关。
疲劳极限用σrN表示,r不同,σrN不同;N不同,σrN也不同(如下图)。
变应力作用下的机械零件强度条件式常采用:≥[S] 或即危险剖面处的计算安全系数不小于许用安全系数[S]。
您现在的位置:主页》机械零件的强度计算》材料的疲劳曲线1、σ-N曲线在材料的标准试件上加上循环特性为r的稳定循环变应力(通常为r=-1的对称循环变应力或者r=的脉动循环变应力),并以循环的最大应力σmax表征材料的疲劳极限,通过试验,记录出在不同最大应力下引起试件疲劳破坏所经历的应力循环次数N,即可得到疲劳曲线,通称σ-N曲线。
静应力强度(AB段):应力循环次数N≤1000以前,使材料试件发生破坏的最大应力值基本不随N而变,这时的变应力强度可看作是静应力强度的状况。
低周疲劳(BC段):随着循环次数的增加,使材料发生疲劳破坏的最大应力不断下降。
观察试件在这一阶段的破坏断口,可见到材料已发生塑性变形的特征。
C点相应的循环次数大约在10000左右。
这一阶段的疲劳现象称为应变疲劳。
由于应力循环次数相对很小,所以也叫做低周疲劳。
有些机械零件,例如一次性使用的火箭发动机的某些零件、导弹壳体等,在整个使用寿命期间应力变化次数只有几百到几千次,故其疲劳属于低周疲劳。
但对绝大多数通用零件来说,当其承受变应力作用时,其应力循环次数总是大于10000的所以本课程不讨论低周疲劳问题。
高周疲劳(CD段):CD段代表有限寿命疲劳破坏。
在此范围内,试件经过相应次数的变应力作用后总会发生疲劳破坏。
在D点以后,如果σmax<σD时,则无论应力变化多少次,材料都不会破坏。
故D点以后的水平线代表了试件无限寿命疲劳阶段。
这两段曲线所代表的疲劳统称高周疲劳。
大多数通用机械零件及专用零件的失效都是由高周疲劳引起的。
CD上任何一点所代表的材料的疲劳极限,均称为有限寿命疲劳极限,用符号σrN表示。
脚标r代表该变应力的循环特性,N代表达到疲劳破坏时所经历的应力循环次数。
D点所代表的是材料的无限寿命疲劳极限,也称为持久疲劳极限,用符号σr∞或σr表示。
2、有限寿命疲劳曲线方程有限寿命疲劳曲线的CD段可用公式描述:对上式两边取对数,则得双对数坐标上的疲劳曲线,如下图所示。
无限寿命疲劳曲线在D点以后,是一条水平线,它的方程为:。
在双对数坐标上有限寿命疲劳曲线CD是一条直线。
由于N D有时很大(或更大),所以人们在作疲劳试验时,常规定一个循环次数N0,称为循环基数,将与N0相对应的疲劳极限称为该材料的疲劳极限σrN0,简写为σ当N D不大时,N0=N D,而当N D很大时,N0〈N D,于是疲劳曲线的CD段可改为:,由此便得到了根据σr及N0来求有限寿命区间内任意循环次数N(Nc〈N〈N D)时的疲劳极限σrN的表达式为式中:K N称为寿命系数,它等于σrN与σr之比值;m为材料常数,其值由试验来决定:对于钢材,在弯曲疲劳和拉压疲劳时,m=6~20,;在初步计算中,钢制零件受弯曲疲劳时,中等尺寸零件取m=9,;大尺寸零件取m=9,。
当N大于疲劳曲线转折点D所对应的循环次数ND时,N就取为ND而不再增加(亦即)。
一、材料的极限应力线图在作材料试验时,通常是求出对称循环的疲劳极限σ-1和脉动循环的疲劳极限σ0,但机械零件的力并不总是对称循环变应力或脉动循环变应力。
为此需要构造材料的极限应力线图来求出符合实际工作应力循环特性的疲劳极限,作为计算强度时的极限应力。
如图所示把σ-1这σ0两个极限应力标在σm-σa图上。
由于对称循环变应力的平均应力σm=0,最大应力等于应力幅,所以对称循环疲劳极限在图中以纵坐标轴上的A′点来表示。
由于脉动循环变应力的平均应力及应力幅均为σm=σa=σ0/2,所以脉动循环疲劳极限以由原点0所作45°射线上的D′点来表示。
直线A′D′上任何一点都代表了一定循环特性时的疲劳极限。
横轴上任何一点都代表应力幅等于零的应力,即静应力。
取C点的坐标值等于材料的屈服极限σs,则CG′上任何一点均代表σmax=σm+σa=σs的变应力状况。
材料(试件)的极限应力曲线即为折线A′G′C。
材料中的应力如处于OA′G′C区域以内,则表示不发生破坏;如在此区域以外,则表示一定发生破坏;如正好处于折线上,则表示工作应力状况正好达到极限状态。
二、零件的极限应力线图由于零件几何形状的变化、尺寸大小、加工质量及强化因素等的影响,使得零件的疲劳极限要小试件的疲劳极限。
如以弯曲疲劳极限的综合影响系数Kσ表示材料对称循环弯曲疲劳极限σ-1与零件对称循环弯曲疲劳极限σ-1e的比值,即则当已知Kσ及σ-1时,就可以不经试验而估算出零件的对称循环弯曲疲劳极限为:在不对称循环时,Kσ是试件的与零件的极限应力幅的比值。
因此把零件材料的极限应力线图中的直线A′D′G′按比例向下移,则得零件的极限应力线图中的直线ADG;而直线CG为材料极限应力线图中的直线CG′(此段直线是按照静应力的要求来考虑的,与应力幅无关)。
故零件的极限应力曲线由折线AGC表示。
直线AG的方程为:或直线CG的方程为:式中:σ-1e为零件的对称循环弯曲疲劳极限σae′为零件受循环弯曲应力时的极限应力幅σme′为零件受循环弯曲应力时的极限平均应力ψσe为零件受循环弯曲应力时的材料特性:式中:ψσ为试件受循环弯曲应力时的材料特性,其值由试验决定;Kσ为弯曲疲劳极限的综合影响系数:式中:kσ为零件的有效应力集中系数(脚标σ表示在正应力条件下,下同);εσ为零件的尺寸系数;βσ为零件的表面质量系数;βq为零件的强化系数。
以上各系数的值见有关资料。
将上述公式中的σ以τ代换,可得切应力情况的极限应力曲线方程。
定变应力时零件的疲劳强度计算1、零件的工作应力点当已知机械零件危险截面上的最大应力σmax及最小应力σmin时,可计算出平均应力σm及应力幅然后在极限应力线图的坐标上即可标示出相应于σm及σa的一个工作应力点M或N,如下图所示。
2、零件极限应力的确定在作机械零件的疲劳强度计算时,需要确定与工作应力点M(或N)所代表的最大工作应力σmax相对应的位于AGC线上的极限应力点M'1(或N'1)所代表的极限应力σ'max。
那么究竟哪一点是M'1(或N'1)?这要根据零件中由σ于结构的约束而使应力可能发生的变化规律来决定。