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关于应力疲劳强度知识汇总

作者:管理员    发布于:2019-09-25 11:00:45    文字:【】【】【

1、疲劳的机制可以分成三个相互关联的过程:1.裂纹产生2. 裂纹延伸3. 断裂

 

2、裂纹开始出现的时间以及裂纹增长到足以导致零部件失效的时间由下面两个主要因素决定:零部件的材料和应搜索力场。材料疲劳测试方法可以追溯到19 世纪,由August Wöhler 第一次系统地提出并进行了疲劳研究。标准实验室测试采用周期性载荷,例如旋转弯曲、悬臂弯曲、轴向推拉以及扭转循环。科学家和工程师将通过此类测试获得的数据绘制到图表上,得出每类应力与导致失效的周期重复次数之间的关系,或称S-N曲线。工程师可以从S-N 曲线中得出在特定周期数下材料可以承受的应力水平。

 

3、残余压应力能够增加微裂纹闭合力,阻滞裂纹扩展,从而延长疲劳寿命。而残余拉应力不利于疲劳寿命的提高。

1、疲劳主要是交变负载、循环负载导致的。

2、构件的载荷承载部位一般都是在表层,对于轴而言,承受交变负载、循环负载都是轴的表面在起作用,对于轴的心部材料多要求保持有相当的韧性才好。3、表面留有残余应力多可以增强轴的刚度,提高零件的表面强度,包括耐磨性。4、人为增加表面强度、并使其产生残余应力(过硬化)的方法有:喷丸、滚压等。

 

4、影响齿面接触应力和弯曲疲劳强度的因素有很多,齿轮材料、热处理,载荷的大小、形式,润滑情况,等。但是,从齿轮参数设计上来讲,影响齿面接触应力的因素是,齿廓的曲率的大小,曲率越大曲率半径越小,齿面的接触强度就越低。影响弯曲疲劳强度的因素是齿厚,尤其是齿根厚。所以,一般小齿轮都采用正变位,以提高曲率半径、增加齿厚。当然,还可以减小齿根的滑动率。

 

5、通常把应力强度称为应力强度因子,它是物理学里的一个专有名词。

应力强度:反映裂纹尖端弹性应力场强弱的物理量称为应力强度因子。它和裂纹尺寸、构件几何特征以及载荷有关。

应力强度的特性:应力在裂纹尖端有奇异性,而应力强度因子在裂纹尖端为有限值。

应力强度的量纲:[应力][长度]^(1/2) 常用单位:MPa·√m

 

6、齿轮的接触疲劳强度极限算法:齿轮的参数确定了,那么齿轮的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度也就确定了,只要套公式算一下,小于许用值即可。(1)已知功率,传动比,转速(2)选材,确定硬度值,根据硬度值查取极限接触强度(2个)及极限弯曲应力(2个)。再算出许用应力值(4个)。(3)闭式传动根据接触强度设计。根据设计公式确定小轮直径,定齿数,再算模数。(4)小轮直径乘以齿宽系数并圆整,作为大轮齿宽,再加上5-10mm作为小轮齿宽,模数圆整后确定两轮的实际直径。(5)算中心距(6)校核两轮的轮齿弯曲强度。你是要算齿轮的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度,还是要设计齿轮?若是前者,只要套公式,若是后者,按上面的步骤做。

 

7、螺栓里面的抗拉强度是指这批螺栓按设计要求进行抽样作力学性能试验所得到的抗拉强度数据。

保证应力是指使用中允许达到的最大应力,螺栓里可能要考虑螺纹部位和螺栓最小直径部位的各种应力,如剪切应力、弯曲应力、拉伸应力和当量应力等。

抗拉强度除于安全系数等于保证应力。对应于各种应力有各种安全系数,其中最直接的是螺栓最小直径拉伸应力安全系数。

那么这一个安全系数如何取呢,得考虑这批螺栓预紧力大小、各个螺栓预紧力和受力的不均匀性、材料的塑性、使用寿命要求、粗糙度、表面处理和应力集中等等,通常,若设计及制造水平高一点,这一个安全系数可取2.5-3,如果设计制造水平不高的,就得尽量取大一点。

 

8、抗拉强度为是材料发生破坏的最小强度,具体计算为材料断裂时的所收到的拉力除以材料横截面积;

而许用拉应力从实际应用安全的角度出发,为材料发生屈服的强度除以一定的安全系数而得到的值。

 
 
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