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1、退出下一页上一页课间休息 音乐欣赏 补充材料写字板 幽默笑话Flash欣赏 3 3 影响强度因素 一 应力集中的影响 由于实际零件与标准试件有很大区别 影响机械零件疲劳强 度的因素有应力集中 尺寸效应 表面状态 腐蚀介质 加载顺 序和频率等等 其中以前三项较为重要 理论应力集中系数 在应 力集中处 最大局部应力 max与 名义应力 的比值 引起应力集中的现象 截面 形状的突然变化处 如凹槽 孔 圆角 缺口等 退出下一页上一页课间休息 音乐欣赏 补充材料写字板 幽默笑话Flash欣赏 材料不同 应力集中的敏感性不同 强度极限愈高的钢材 应力集中越敏感 铸铁则迟钝很多 常用有效应力集中系数k k
2、来考虑应力集中对疲劳强度的 影响 理论应力集中系数 材料的敏感系数 附表3 1 附表3 2 附表3 3 附图3 1 注意 若在同一截面上同时有几个应力集中源时 应采用其 中最大有效应力集中系数进行计算 附表3 4 3 5附表3 6 3 7其它应力集中系数见 退出下一页上一页课间休息 音乐欣赏 补充材料写字板 幽默笑话Flash欣赏 二 尺寸效应 零件尺寸越大 疲劳强度越低 称为尺寸效应 其原因是因为尺寸大时 材料晶粒粗 出现缺陷的概率多 机加工后表面冷作硬化层相对较薄 疲劳裂纹容易形成 对于受弯曲和转矩的零 件 疲劳强度随尺寸增大而 降低的现象还与零件截面上 承受非均匀分布的应力剃度 有关 如
3、右图所示 显然 直径较大的试件 更容易发生破坏 退出下一页上一页课间休息 音乐欣赏 补充材料写字板 幽默笑话Flash欣赏 尺寸系数愈小表示疲劳强度降低愈大 通常用 表示零件的尺寸系数 附图3 3 附图3 2 螺纹联接件的尺寸系数 因截面为圆形 故只有尺寸影响 见 下表 0 500 520 540 570 600 630 680 710 760 811 80726456484032282420 16直径 d mm 对于轮毂或滚动轴承与轴以过盈配合相联接时 可按 求出其有效应力集中系数与尺寸系数的比值 如缺乏试验 数据 设计时可取 附表3 8 退出下一页上一页课间休息 音乐欣赏 补充材料写字板
4、幽默笑话Flash欣赏 三 表面状态的影响 零件表面质量 主要指表面粗糙度 表面粗糙度参数值越小疲 劳强度越高 对疲劳强度的影响 通常用 表示表面状态的 影响程度 1 表面质量 附图3 4 2 表面处理 表面处理对疲劳强度影响用强化系数 表示 附表3 9 附表3 10 附表3 11 退出下一页上一页课间休息 音乐欣赏 补充材料写字板 幽默笑话Flash欣赏 则零件的极限应力图为 综合考虑上述三个主要方面 则可获得综合影响系数K A D G C O 简 图 应 力 公称应 力公式 拉伸 弯曲 或 扭转剪切 拉 伸 r d D d 2 001 501 301 201 101 051 031 021
5、 01 0 042 702 372 151 941 70 0 102 452 392 332 272 182 011 811 681 581 42 0 152 082 041 991 951 901 781 641 551 471 33 0 201 861 831 801 771 731 651 541 461 401 28 0 251 721 691 671 651 621 551 461 401 341 24 0 301 611 591 581 551 531 471 401 361 311 22 D d r 附表3 1 轴上环槽处的理论应力集中系数 返回下一页 简 图 应 力 公称应 力
6、公式 拉伸 弯曲 或 扭转剪切 弯 曲 r d D d 2 001 501 301 201 101 051 031 021 01 0 042 832 792 742 702 612 452 222 021 881 66 0 101 991 981 961 921 891 811 701 611 531 41 0 151 751 741 721 701 691 631 561 491 421 33 0 201 611 591 581 571 561 511 461 401 341 27 0 251 491 481 471 461 451 421 381 341 291 23 0 301 411
7、411 401 391 381 361 331 291 241 21 D d r 附表3 1 轴上环槽处的理论应力集中系数 返回下一页上一页 简 图 应 力 公称应 力公式 拉伸 弯曲 或 扭转剪切 扭 转 剪 切 r d D d 2 001 301 201 101 051 021 01 0 041 971 931 891 851 741 611 451 33 0 101 521 511 481 461 411 351 271 20 0 151 391 381 371 351 321 271 211 16 0 201 321 311 301 281 261 221 181 14 0 251 2
8、71 261 251 241 221 191 161 13 0 301 221 221 211 201 191 171 151 12 D d r 附表3 1 轴上环槽处的理论应力集中系数 返回上一页 简 图 应 力 公称应 力公式 拉伸 弯曲 或 扭转剪切 拉 伸 r d D d 2 001 501 301 201 151 101 071 051 021 01 0 042 802 572 392 282 141 991 921 821 561 42 0 101 991 891 791 691 631 561 521 461 331 23 0 151 771 681 591 531 481 44
9、1 401 361 261 18 0 201 631 561 491 441 401 371 331 311 221 15 0 251 541 491 431 371 341 311 291 271 201 13 0 301 471 431 391 331 301 281 261 241 191 12 附表3 2 轴肩圆角处的理论应力集中系数 D d r 返回下一页 简 图 应 力 公称应 力公式 拉伸 弯曲 或 扭转剪切 弯 曲 r d D d 6 03 02 01 501 201 101 051 031 021 01 0 042 592 402 332 212 092 001 881 80
10、1 721 61 0 101 881 801 731 681 621 591 531 491 441 36 0 151 641 591 551 521 481 461 421 381 341 26 0 201 491 461 441 421 391 381 341 311 271 20 0 251 391 371 351 341 331 311 291 271 221 17 0 301 321 311 301 291 271 261 251 231 201 14 附表3 2 轴肩圆角处的理论应力集中系数 D d r 下一页上一页返回 简 图 应 力 公称应 力公式 拉伸 弯曲 或 扭转剪切 扭
11、 转 剪 切 r d D d 2 01 331 201 09 0 041 841 791 661 32 0 101 461 411 331 17 0 151 341 291 231 13 0 201 261 231 171 11 0 251 211 181 141 09 0 301 181 161 121 09 附表3 2 轴肩圆角处的理论应力集中系数 D d r 返回上一页 d D0 00 050 100 150 200 250 30d D0 00 050 100 150 200 250 30 3 02 462 252 132 031 961 892 01 781 661 571 501 4
12、61 42 附表3 3 轴上横向孔处的理论集中系数 D d MM D d T T 公称扭转应力公称弯曲应力 返回 1 75 0 88 查表过程 返回 返回 返回 抛光 磨削 精车 粗车 未加工 40060080010001200 0 2 0 4 0 6 0 8 附图3 4 钢材的表面质量系数 返回 直径 mm 配合 B MPa 40050060070080090010001200 30 H7 r62 252 502 753 003 253 503 754 25 H7 k61 691 882 062 252 442 632 823 19 H7 h61 461 631 791 952 112 28
13、2 442 76 50 H7 r62 753 053 363 663 964 284 605 20 H7 k62 062 282 522 762 973 203 453 90 H7 h61 801 982 182 382 572 783 003 40 100 H7 r62 953 283 603 944 254 604 905 60 H7 k62 222 462 702 963 203 463 984 20 H7 h61 922 132 342 562 763 003 183 46 注 滚动轴承与轴配合处的 值与表内所列H7 r6配合的 值相同 表中无相应的数值时 可按插入法计算 附表3 8
14、零件与轴过盈配合处的 值 返回 附表3 9 表面高频淬火的强化系数 q 试件种类试件直径 mm q 无应应力集中 7 201 3 1 6 30 401 2 1 5 有应应力集中 7 201 6 2 8 30 401 5 2 5注 表中系数值用于旋转弯曲 淬硬层厚度为0 9 1 5 应力集中 时 强化系数较高 返回 化学热处理方法试件种类试件直径 mm q 氮化 氧化层层厚度 0 1 0 4mm表面硬度 64HRC以上 无应应力集中 8 151 15 1 25 30 401 10 1 15 有应应力集中 8 151 9 3 0 30 401 3 2 0 渗碳 渗碳层层厚度 0 2 0 6mm 无
15、应应力集中 8 151 2 2 1 30 401 1 1 2 有应应力集中 8 151 5 2 5 30 40 1 2 2 0 氧化 氰氰化层层厚度 0 2mm 无应应力集中101 8 附表3 10 化学热处理的强化系数 q 返回 加工方法试件种类试件直径 mm q 滚滚子滚压滚压无应应力集中 7 101 2 1 4 30 401 1 1 25 有应应力集中 7 201 5 2 2 30 401 3 1 8 喷喷 丸无应应力集中 7 201 1 1 3 30 401 1 1 2 有应应力集中 7 201 4 2 5 30 40 1 1 1 5 附表3 11 表面硬化加工的强化系数 q 返回 附
16、表3 4 轴上键槽处的有效应力集中系数 轴轴材料的 B MPa 5006007007508009001000 k 1 5 1 75 2 0 k 1 51 6 1 71 81 9 注 公称应力按照扣除键槽的净截面面积来求 附表3 5 外花键的有效应力集中系数 轴轴材料的 B40050060070080090010001200 k 1 351 451 551 601 651 701 721 75 k 矩形齿齿2 102 252 362 452 552 652 702 80 渐渐开线线形齿齿1 401 431 461 491 521 551 581 60 返回 附表3 6 公称直径12mm的普通螺纹的拉压力集中系数 材料的 B MPa 4006008001000 k 3 03 94 85 2 附表3 7 螺纹联接件的尺寸系数 直径 d mm 1620242832404856647280 10 810 760 710 680 630 600 570 540 520 50 返回
