江苏大学：《机械原理及设计》课程PPT教学课件（下）第三章 机械零件的强度

机械工程学院机械设计系 机 械 原理及设计 （Ⅱ） 第三章 机械零件的强度 2024年11月1日

机械工程学院机械设计系 机 械 原理及设计 （Ⅱ） 第三章 机械零件的强度 2024年11月1日

机械工程学院机械设计系 第三章 机械零件的强度 §3-1 预备知识 §3-2 疲劳曲线和极限应力线图 §3-3 变应力下零件的疲劳强度计算 §3-4 机械零件的接触强度

机械工程学院机械设计系 第三章 机械零件的强度 §3-1 预备知识 §3-2 疲劳曲线和极限应力线图 §3-3 变应力下零件的疲劳强度计算 §3-4 机械零件的接触强度

机械工程学院机械设计系 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 计算载荷 名义载荷 式中 载荷系数 如 P - P - K - ca Pca = K P 一般 K 1, 故Pca  P §3-1 预备知识 n P T 9.55 106 如 =  为名义载荷

机械工程学院机械设计系 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 计算载荷 名义载荷 式中 载荷系数 如 P - P - K - ca Pca = K P 一般 K 1, 故Pca  P §3-1 预备知识 n P T 9.55 106 如 =  为名义载荷

机械工程学院机械设计系 σ t 二．应力分类 1．静应力 2．变应力 a·稳定变应力 b·不稳定变应力 特点： σmax=σmin=σm σa=0；r=1

机械工程学院机械设计系 σ t 二．应力分类 1．静应力 2．变应力 a·稳定变应力 b·不稳定变应力 特点： σmax=σmin=σm σa=0；r=1

机械工程学院机械设计系 三．稳定变应力 1．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

机械工程学院机械设计系 三．稳定变应力 1．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

机械工程学院机械设计系 r 1 r 1 max min = −     m a m a max min min m a max m a max min a max min m r 2 2                   + − = =    = − = +         − = + = 2.关系：

机械工程学院机械设计系 r 1 r 1 max min = −     m a m a max min min m a max m a max min a max min m r 2 2                   + − = =    = − = +         − = + = 2.关系：

机械工程学院机械设计系 3．分类： 1）对称循环变应力 r 1 0 : m max min a = − = = − =  特点    2）脉动循环变应力 0 r 0 : 2 min max m m a = = = =  特点    

机械工程学院机械设计系 3．分类： 1）对称循环变应力 r 1 0 : m max min a = − = = − =  特点    2）脉动循环变应力 0 r 0 : 2 min max m m a = = = =  特点    

机械工程学院机械设计系 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

机械工程学院机械设计系 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

机械工程学院机械设计系 §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： 1. 在给定的r条件下，找出循环次数N与应力σrN之间的关系。 2. 如何根据已知的条件，求出在不同的r时的疲劳极限σrN

机械工程学院机械设计系 §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： 1. 在给定的r条件下，找出循环次数N与应力σrN之间的关系。 2. 如何根据已知的条件，求出在不同的r时的疲劳极限σrN

机械工程学院机械设计系 AB: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

机械工程学院机械设计系 AB: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