机械零件的疲劳强度.ppt

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1、第3章机械零件的疲劳强度第3章机械零件的疲劳强度3.1疲劳断裂特征疲劳断裂分为两个阶段：第一阶段产生初始裂纹，形成疲劳源；第二阶段裂纹扩展发生断裂。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。初始裂纹疲劳区(光滑)粗糙区轴3.2.1疲劳曲线第3章机械零件的疲劳强度3.2疲劳曲线和疲劳极限应力图第3章机械零件的疲劳强度3.2.1疲劳曲线●符号意义：lgN—循环次数—应力循环特性—持久疲劳极限—应力—循环基数—疲劳极限3.2疲劳曲线和疲劳极限应力图第3章机械零件的疲劳强度3.2.1疲劳曲

2、线有限寿命区间无限寿命区间lgN3.2疲劳曲线和疲劳极限应力图第3章机械零件的疲劳强度3.2.1疲劳曲线有限寿命区间无限寿命区间低周循环疲劳高周循环疲劳lgN3.2疲劳曲线和疲劳极限应力图第3章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.循环基数N0（2）钢硬度＞350HB（3）有色金属●几点说明：在计算寿命系数KN时，认定N0=1073.2疲劳曲线和疲劳极限应力图第3章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.循环基数N0（2）钢硬度＞350HB（3）有色金属lgN寿命系数3.2疲劳曲线和疲劳极限应力图第3章机械零件的疲劳强度

3、3.2.1疲劳曲线●几点说明：（1）钢硬度≤350HB1.循环基数N0（2）钢硬度＞350HB（3）有色金属lgN寿命系数3.2疲劳曲线和疲劳极限应力图第3章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.循环基数N0（2）钢硬度＞350HB（3）有色金属lgN寿命系数3.2疲劳曲线和疲劳极限应力图第3章机械零件的疲劳强度3.2.1疲劳曲线●几点说明：2.指数m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3.2疲劳曲线和疲劳极限应力图第3章机械零件的疲劳强度3.2.1疲

4、劳曲线●几点说明：3.不同循环特性下的曲线状态lgNr1=-1r2=0r3=0.5r愈大，疲劳极限愈大寿命系数3.2疲劳曲线和疲劳极限应力图3.2.2疲劳极限应力图第3章机械零件的疲劳强度3.2疲劳曲线和疲劳极限应力图ABES疲劳极限曲线屈服极限曲线疲劳失效区塑性失效区O3.3.1应力集中影响第3章机械零件的疲劳强度3.3影响机械零件疲劳强度的主要因素越大，应力集中越严重，对疲劳强度的不良影响越显著3.3.2尺寸影响第3章机械零件的疲劳强度3.3影响机械零件疲劳强度的主要因素零件尺寸越大，越小，对疲劳强度的不良影响越显著3.3.3表面状态影响第3章机械零件的疲劳强度3.3影响机械零件疲劳强

5、度的主要因素表面越粗糙，越小，对疲劳强度的不良影响越显著3.3.4综合影响系数第3章机械零件的疲劳强度3.3影响机械零件疲劳强度的主要因素对有影响对没有影响第3章机械零件的疲劳强度3.4许用疲劳极限应力图ABES简化疲劳极限曲线许用疲劳极限曲线第3章机械零件的疲劳强度3.4许用疲劳极限应力图ABES第3章机械零件的疲劳强度3.4许用疲劳极限应力图S第3章机械零件的疲劳强度3.4许用疲劳极限应力图S第3章机械零件的疲劳强度3.4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非稳定变应力规律性随机性变应力第3章机械零件的疲劳强度3.5稳定变应力时安全系数的计算3.5.2复合应力

6、状态时的安全系数1、塑形材料时只受弯矩只受扭矩复合状态(3.20)第3章机械零件的疲劳强度3.5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第3章机械零件的疲劳强度3.6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损伤率第3章机械零件的疲劳强度3.6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(1)(2)(3)第3章机械零件的疲劳强度3.6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