1、第第2 2章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論2.1 2.1 機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求2.2.2 2 機(jī)械設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和一般過(guò)程機(jī)械設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和一般過(guò)程2.2.3 3 機(jī)械零件的工作能力和計(jì)算準(zhǔn)則機(jī)械零件的工作能力和計(jì)算準(zhǔn)則2.2.4 4 機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方法機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方法2.2.5 5 機(jī)械零件的材料及其選用原則機(jī)械零件的材料及其選用原則2.2.6 6 機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性2.2.7 7 機(jī)械零件設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)械零件設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)化2.2.8 8 機(jī)械零件的強(qiáng)度及其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則機(jī)械零件的強(qiáng)度及其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則2.2.9 9 機(jī)械零件現(xiàn)代設(shè)計(jì)思想和方法簡(jiǎn)介機(jī)械零件現(xiàn)代

2、設(shè)計(jì)思想和方法簡(jiǎn)介1習(xí)題：習(xí)題：22，25，27思考題思考題2-1至至2-11第第2 2章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論22.1 2.1 機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求使用要求使用要求經(jīng)濟(jì)性要求經(jīng)濟(jì)性要求社會(huì)性要求舒適、方便社會(huì)性要求舒適、方便可靠性要求可靠性要求第第2 2章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論3市場(chǎng)調(diào)研（特色、市場(chǎng)定位、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益）市場(chǎng)調(diào)研（特色、市場(chǎng)定位、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益）明確設(shè)計(jì)要求（功能、指標(biāo)、限制條件）明確設(shè)計(jì)要求（功能、指標(biāo)、限制條件）論證總體設(shè)計(jì)方案，把握量變與質(zhì)變的關(guān)論證總體設(shè)計(jì)方案，把握量變與質(zhì)變的關(guān)系系總體設(shè)計(jì)（總體結(jié)構(gòu)草圖、技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)估）總體設(shè)計(jì)（總體結(jié)

3、構(gòu)草圖、技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)估）技術(shù)設(shè)計(jì)（裝配圖、零件圖、技術(shù)文件）技術(shù)設(shè)計(jì)（裝配圖、零件圖、技術(shù)文件）樣機(jī)試制及其試驗(yàn)樣機(jī)試制及其試驗(yàn)產(chǎn)品定型產(chǎn)品定型2.2 機(jī)械設(shè)計(jì)的主機(jī)械設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和一般步驟要內(nèi)容和一般步驟主要內(nèi)容主要內(nèi)容確定工作原理確定工作原理進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)計(jì)算進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)計(jì)算零部件工作能力計(jì)算零部件工作能力計(jì)算總裝配圖與零件圖設(shè)計(jì)總裝配圖與零件圖設(shè)計(jì)第第2 2章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論4第第2 2章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論52.2.3 3 機(jī)械零件的機(jī)械零件的工作能力工作能力和計(jì)算準(zhǔn)則和計(jì)算準(zhǔn)則1. 1. 強(qiáng)度準(zhǔn)則強(qiáng)度準(zhǔn)則2. 2. 剛度準(zhǔn)則剛度準(zhǔn)則3. 3. 耐磨性

4、準(zhǔn)則耐磨性準(zhǔn)則4. 4. 振動(dòng)與噪聲準(zhǔn)則振動(dòng)與噪聲準(zhǔn)則5. 5. 散熱性準(zhǔn)則散熱性準(zhǔn)則6. 6. 可靠性準(zhǔn)則可靠性準(zhǔn)則工作能力工作能力 零件抵抗失效零件抵抗失效 的能力的能力失失 效效 零件失去設(shè)計(jì)零件失去設(shè)計(jì) 時(shí)預(yù)定的功能時(shí)預(yù)定的功能第第2 2章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論6ASF/lim 2.4 機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方法機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方法（1）理論設(shè)計(jì)）理論設(shè)計(jì) （a）設(shè)計(jì)計(jì)算）設(shè)計(jì)計(jì)算 （b）校核計(jì)算）校核計(jì)算 F/A FlimA/S （2）經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)）經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)（3）模型設(shè)計(jì)）模型設(shè)計(jì)SlimSAFlim第第2 2章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論72.2.5 5 機(jī)械零件的機(jī)械零件的材料及其選

5、用原則材料及其選用原則表表2.1 常用鋼、鑄鐵牌號(hào)、機(jī)械性能及其應(yīng)用場(chǎng)合（常用鋼、鑄鐵牌號(hào)、機(jī)械性能及其應(yīng)用場(chǎng)合（GB/T700-1988）材料材料力學(xué)性能力學(xué)性能應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例名稱名稱 牌號(hào)牌號(hào)抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度B/MPa 屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度s/MPa 硬度硬度/HBS 碳素碳素結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)鋼鋼 優(yōu)質(zhì)優(yōu)質(zhì)碳素碳素鋼鋼 Q195Q235Q275 315390375460490610 185、195185235225275 25354550Mn 420530600 645 235315355390 111170197197217 金屬結(jié)構(gòu)構(gòu)件，拉桿、金屬結(jié)構(gòu)構(gòu)件，拉桿、鉚釘、心軸、墊圈；鉚釘、心軸、墊

6、圈；焊接件、齒輪、螺釘、焊接件、齒輪、螺釘、蓋等蓋等 軸、輥?zhàn)?、?lián)軸器、墊軸、輥?zhàn)?、?lián)軸器、墊圈、螺釘?shù)热?、螺釘?shù)容S、銷、連桿、螺栓、軸、銷、連桿、螺栓、螺母等螺母等齒輪、鏈輪、軸、鍵、齒輪、鏈輪、軸、鍵、銷等銷等齒輪、凸輪等齒輪、凸輪等 8表表2.2 工藝性示例工藝性示例加工工藝性示例加工工藝性示例 合理的結(jié)構(gòu)合理的結(jié)構(gòu) 不合理的結(jié)構(gòu)不合理的結(jié)構(gòu) 螺紋孔無(wú)法加工螺紋孔無(wú)法加工 輪緣上開(kāi)工藝孔輪緣上開(kāi)工藝孔 2.6 機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性10續(xù)表續(xù)表2.2加工工藝性示例加工工藝性示例 合理的結(jié)構(gòu)合理的結(jié)構(gòu) 不合理的結(jié)構(gòu)不合理的結(jié)構(gòu) 需要兩次走刀需要兩次走刀 一次走刀一次走刀

7、2.6 機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性11續(xù)表續(xù)表2.2加工工藝性示例加工工藝性示例 合理的結(jié)構(gòu)合理的結(jié)構(gòu) 不合理的結(jié)構(gòu)不合理的結(jié)構(gòu) 需要兩次裝夾，且不易需要兩次裝夾，且不易保證水平方向兩孔的同軸度保證水平方向兩孔的同軸度 只需一次裝夾，易保證水平方只需一次裝夾，易保證水平方向兩孔的同軸度向兩孔的同軸度 2.6 機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性12續(xù)表續(xù)表2.2加工工藝性示例加工工藝性示例 合理的結(jié)構(gòu)合理的結(jié)構(gòu) 不合理的結(jié)構(gòu)不合理的結(jié)構(gòu) 精車長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)精車長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng) 減小精車長(zhǎng)度減小精車長(zhǎng)度 2.6 機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性1302. 01002. 0102.6

8、機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性14續(xù)表續(xù)表2.2裝拆工藝性示例裝拆工藝性示例 合理的結(jié)構(gòu)合理的結(jié)構(gòu) 不合理的結(jié)構(gòu)不合理的結(jié)構(gòu) 螺釘無(wú)法裝入螺釘無(wú)法裝入 應(yīng)使應(yīng)使l1l2或采用雙頭螺柱聯(lián)或采用雙頭螺柱聯(lián)接接 （注意扳手空間）（注意扳手空間） 2.6 機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性15續(xù)表續(xù)表2.2裝拆工藝性示例裝拆工藝性示例 合理的結(jié)構(gòu)合理的結(jié)構(gòu) 不合理的結(jié)構(gòu)不合理的結(jié)構(gòu) 軸肩過(guò)高，軸承拆卸困難軸肩過(guò)高，軸承拆卸困難 軸肩高度小于軸承內(nèi)圈高度軸肩高度小于軸承內(nèi)圈高度 2.6 機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性16續(xù)表續(xù)表2.2裝拆工藝性示例裝拆工藝性示例 合理的結(jié)構(gòu)合理

9、的結(jié)構(gòu) 不合理的結(jié)構(gòu)不合理的結(jié)構(gòu) 圓柱面配合較緊時(shí)拆卸困難圓柱面配合較緊時(shí)拆卸困難 增設(shè)拆卸螺紋孔增設(shè)拆卸螺紋孔 2.6 機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性17續(xù)表續(xù)表2.2裝拆工藝性示例裝拆工藝性示例 合理的結(jié)構(gòu)合理的結(jié)構(gòu) 不合理的結(jié)構(gòu)不合理的結(jié)構(gòu) 裝銷時(shí)空氣無(wú)法排出裝銷時(shí)空氣無(wú)法排出 或在定位銷上或在定位銷上開(kāi)設(shè)排氣槽開(kāi)設(shè)排氣槽 開(kāi)設(shè)排氣孔開(kāi)設(shè)排氣孔 2.6 機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性182.2.7 7 機(jī)械零件設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)械零件設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)化“三化三化”已被列為必須執(zhí)行的技術(shù)法規(guī)已被列為必須執(zhí)行的技術(shù)法規(guī)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GBGB）、）、部頒標(biāo)準(zhǔn)（部頒標(biāo)準(zhǔn)（JB

10、JB等）等）出口產(chǎn)品應(yīng)滿足國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)出口產(chǎn)品應(yīng)滿足國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISOISO第第2 2章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論（了解標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化的概念與意義）（了解標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化的概念與意義）192.2.8 8 機(jī)械零件的強(qiáng)度及其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則機(jī)械零件的強(qiáng)度及其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則2.2.8.1 8.1 機(jī)械零件的載荷機(jī)械零件的載荷2.2.8.2 8.2 機(jī)械零件的應(yīng)力機(jī)械零件的應(yīng)力2.2.8.3 8.3 靜應(yīng)力作用下的強(qiáng)度計(jì)算靜應(yīng)力作用下的強(qiáng)度計(jì)算2.2.8.4 8.4 變應(yīng)力下的強(qiáng)度計(jì)算變應(yīng)力下的強(qiáng)度計(jì)算第第2 2章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論202.2.8.18.1 機(jī)械機(jī)械零件的載荷零件的載荷 載荷

11、載荷-力與力矩的總稱力與力矩的總稱 靜載荷、變載荷靜載荷、變載荷 對(duì)稱應(yīng)力，對(duì)稱應(yīng)力，r=-1r=-1 變應(yīng)力變應(yīng)力 非對(duì)稱應(yīng)力，非對(duì)稱應(yīng)力，-1-1r1r1 不穩(wěn)定變應(yīng)力不穩(wěn)定變應(yīng)力第第2 2章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論21/maxminamammaxmin異號(hào)取同與當(dāng)應(yīng)力循環(huán)特性r2.2.8.3 8.3 靜應(yīng)力作用下的強(qiáng)度計(jì)算靜應(yīng)力作用下的強(qiáng)度計(jì)算整體強(qiáng)度：體內(nèi)應(yīng)力（整體強(qiáng)度：體內(nèi)應(yīng)力（ 、 ） 許用應(yīng)力許用應(yīng)力表面強(qiáng)度：表面應(yīng)力（表面強(qiáng)度：表面應(yīng)力（ H H） 相應(yīng)的許用應(yīng)力相應(yīng)的許用應(yīng)力第第2 2章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論221amammaxminr應(yīng)力循環(huán)特性2.2.8.3

12、 8.3 靜應(yīng)力作用下的強(qiáng)度計(jì)算靜應(yīng)力作用下的強(qiáng)度計(jì)算ssssssSSssssss2 412222其中422單向應(yīng)力作用下的強(qiáng)度：?jiǎn)蜗驊?yīng)力作用下的強(qiáng)度： 或：或：S S S S 彎扭復(fù)合應(yīng)力作用下的強(qiáng)度：彎扭復(fù)合應(yīng)力作用下的強(qiáng)度：第第3 3強(qiáng)度理論強(qiáng)度理論第第2 2章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論232.2.8.4 8.4 變應(yīng)力作用下的強(qiáng)度計(jì)算變應(yīng)力作用下的強(qiáng)度計(jì)算1 1、疲勞曲線與極限應(yīng)力、疲勞曲線與極限應(yīng)力2 2、材料的簡(jiǎn)化極限應(yīng)力圖、材料的簡(jiǎn)化極限應(yīng)力圖3 3、零件的簡(jiǎn)化極限應(yīng)力圖零件的簡(jiǎn)化極限應(yīng)力圖4 4、零件的極限應(yīng)力、零件的極限應(yīng)力5 5、穩(wěn)定變應(yīng)力下零件的強(qiáng)度計(jì)算、穩(wěn)定變應(yīng)力下

13、零件的強(qiáng)度計(jì)算6 6、規(guī)律性不穩(wěn)定變應(yīng)力下零件的強(qiáng)度計(jì)算、規(guī)律性不穩(wěn)定變應(yīng)力下零件的強(qiáng)度計(jì)算第第2 2章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論241 1、疲勞曲線與極限應(yīng)力、疲勞曲線與極限應(yīng)力 rNN2.2.8.4 8.4 變應(yīng)力作用下的強(qiáng)度計(jì)算變應(yīng)力作用下的強(qiáng)度計(jì)算mNNKKNNNrNrNmrmrN002569761(10 )10280361.63MPa10計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算公式或說(shuō)明計(jì)算公式或說(shuō)明計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果 由式（由式（2.19）得）得N =106時(shí)的有時(shí)的有限疲勞極限限疲勞極限 N =105時(shí)的有限時(shí)的有限疲勞極限疲勞極限 361.63MPa 467.07MPa 59751(10 )1

14、0280467.07MPa10例例2-1 45號(hào)鋼的對(duì)稱循環(huán)疲勞極限號(hào)鋼的對(duì)稱循環(huán)疲勞極限1280MPa，設(shè)，設(shè)m9，N0107，求應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，求應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N分別為分別為106、105時(shí)的對(duì)稱循環(huán)有限疲勞極限。時(shí)的對(duì)稱循環(huán)有限疲勞極限。 2.2.8.4 8.4 變應(yīng)力作用下的強(qiáng)度計(jì)算變應(yīng)力作用下的強(qiáng)度計(jì)算26mNNKKNrNrN0,問(wèn)題問(wèn)題: : r=-1=-1 1,1,有無(wú)窮的應(yīng)力循環(huán)有無(wú)窮的應(yīng)力循環(huán)用實(shí)驗(yàn)的方法確定無(wú)窮的極用實(shí)驗(yàn)的方法確定無(wú)窮的極 限應(yīng)力限應(yīng)力? ?2 2/3/3、材料材料/零件的簡(jiǎn)化極限應(yīng)力圖零件的簡(jiǎn)化極限應(yīng)力圖2.2.8.4 8.4 變應(yīng)力作用下的強(qiáng)度計(jì)算變應(yīng)力作用

15、下的強(qiáng)度計(jì)算2711 1 0 1- amammaxminrr靜應(yīng)力脈動(dòng)循環(huán)對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力循環(huán)特性不可能不可能能否用某些特殊的極限力能否用某些特殊的極限力 ( ( -1-1、 0 0、 s s ) )表示任意表示任意 情況下的極限應(yīng)力？情況下的極限應(yīng)力？1352 2、3 3、材料材料/零件的簡(jiǎn)化極限應(yīng)力圖零件的簡(jiǎn)化極限應(yīng)力圖2.2.8.4 8.4 變應(yīng)力作用下的強(qiáng)度計(jì)算變應(yīng)力作用下的強(qiáng)度計(jì)算284 4、零件的極限應(yīng)力、零件的極限應(yīng)力( (簡(jiǎn)單加載與復(fù)雜加載簡(jiǎn)單加載與復(fù)雜加載) )第第2 2章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論 m m 60 120 180 240 60 120 180 240 3003

16、00 360 420 480 540 600 660 720 360 420 480 540 600 660 720 a a 20 40 60 80 20 40 60 80 100100 120 140 160 180 200 220 240 120 140 160 180 200 220 240r r .5 .5 .5.5 .5.5 .5.5 .5.5 .5.5 .5.5 .5.5 .5.5 .5.5 .5.5 .5.5 m m 60 120 180 240 60 120 180 240 300300 360 420 480 540 600 660 720 360 420 480 540 6

17、00 660 720 a a 10 30 50 75 10 30 50 75 100100 130 160 190 225 260 300 360 130 160 190 225 260 300 360r r .7 .6 .57 .52 .5 .47 .45 .43 .41 .40 .38 .33.7 .6 .57 .52 .5 .47 .45 .43 .41 .40 .38 .33復(fù)復(fù)雜雜加加載載簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單加加載載294 4、零件的極限應(yīng)力、零件的極限應(yīng)力第第2 2章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論135mareK130MM1工作點(diǎn)工作點(diǎn)M（ m ， a ）極限點(diǎn)極限點(diǎn)M1（ ）/,am = m

18、+ a/amre5 5、穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力下機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度、穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力下機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度aKs)1（最大工作應(yīng)力極限應(yīng)力aDKs)1（最大工作應(yīng)力極限應(yīng)力（1 1）r=-1-1, ,單向應(yīng)力單向應(yīng)力 r=-1-1 m m=0, =0, 只有只有 a a 第第2 2章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論31（2 2）r=-1-1, ,彎扭復(fù)合應(yīng)力彎扭復(fù)合應(yīng)力aDKs)1（aDKs)1（ 4111221221SSsssssseq其中復(fù)合應(yīng)力復(fù)合應(yīng)力第第3 3強(qiáng)度理論強(qiáng)度理論 - -1 1/ / - -1 1=2=25 5、穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力下機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度、穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力下機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度第第2

19、 2章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論32masS最大工作應(yīng)力極限應(yīng)力（3 3）r r -1-1, ,單向應(yīng)力單向應(yīng)力在在OGCOGC區(qū)域區(qū)域5 5、穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力下機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度、穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力下機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度第第2 2章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論33135maremaaemereKSK11 , 工作應(yīng)力極限應(yīng)力安全系數(shù)工作應(yīng)力極限應(yīng)力（3 3）r r -1-1, ,單向應(yīng)力單向應(yīng)力在在OGAOGA區(qū)域區(qū)域5 5、穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力下機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度、穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力下機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度第第2 2章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論34135maDmaDKSKS)11（22sssss（4

20、4）r r -1-1, ,復(fù)合應(yīng)力復(fù)合應(yīng)力5 5、穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力下機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度、穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力下機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度第第2 2章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論355 5、穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力下、穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力下機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度例例2-2 合金鋼合金鋼18CrMnTi的屈服極限的屈服極限S950MPa，疲勞極限，疲勞極限-1550MPa，試?yán)L制其簡(jiǎn)化極限應(yīng)力圖，并求當(dāng)循環(huán)特性，試?yán)L制其簡(jiǎn)化極限應(yīng)力圖，并求當(dāng)循環(huán)特性r0.5時(shí)的極限應(yīng)力。時(shí)的極限應(yīng)力。 10020030040050060070080090010020030040050060036作極限應(yīng)力圖作極限應(yīng)力圖 例例2-

21、2計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算公式或說(shuō)明計(jì)算公式或說(shuō)明計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果 求求0 916.67MPa 如圖如圖2.10所示所示:1) 連接連接A 點(diǎn)點(diǎn)(0，550)和和 D (458.34，458.34)并延長(zhǎng)之；并延長(zhǎng)之；2) 從從C(950，0)作斜線，使其與橫軸成作斜線，使其與橫軸成135夾角；夾角；3) 此二直線交于此二直線交于G 點(diǎn)，則點(diǎn)，則 和和 即為即為18CrMnTi的簡(jiǎn)化極限應(yīng)力圖。的簡(jiǎn)化極限應(yīng)力圖。 AGGC根據(jù)根據(jù)25頁(yè)頁(yè)15行取行取0.21022 550916.67MPa11 0.25 5、穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力下、穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力下機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度371tan=31

22、rram1tan =31rra -1=- 例例2-2計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算公式或說(shuō)明計(jì)算公式或說(shuō)明計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果 確定工作項(xiàng)目確定工作項(xiàng)目 求極限應(yīng)力求極限應(yīng)力 1) 71342)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O引射線引射線,其其 7134， 與直線與直線AG交于交于M，故極限應(yīng)力點(diǎn)在，故極限應(yīng)力點(diǎn)在AG段段(即即OAGO區(qū)區(qū))。 1)因?yàn)橐驗(yàn)?,所以所以a3 m2)由于由于 3)聯(lián)立以上二式得聯(lián)立以上二式得m171.87MPa, a515.82MPa4)687.69MPa 7134maxma=(171.87+515.82)MPa =687.69MPa5 5、穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力下、穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力下機(jī)械零件

23、的疲勞強(qiáng)度機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度386 6、規(guī)律性不穩(wěn)定單向循環(huán)變應(yīng)力下機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度、規(guī)律性不穩(wěn)定單向循環(huán)變應(yīng)力下機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度第第2 2章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論 問(wèn)題問(wèn)題: :r r不變，每次的應(yīng)力不變，每次的應(yīng)力 1 1、 2 2、 n n大小不同大小不同 解決的理論解決的理論( (MinerMiner假設(shè)假設(shè)) )1111111, (1)NNNNN的壽命損失了的作用下零件認(rèn)為在際的循環(huán)次數(shù)次，如果實(shí)可循環(huán)單獨(dú)作用下最多由于應(yīng)力由于應(yīng)力 4 r可不可不考慮它對(duì)強(qiáng)度的影響考慮它對(duì)強(qiáng)度的影響39222/ (2)NN失了的作用下零件的壽命損在1 (3)2211n21nnNNNNNN

24、失效時(shí)有的作用下零件剛剛、在疲勞損傷積累假設(shè)疲勞損傷積累假設(shè)Miner假設(shè)假設(shè)406 6、規(guī)律性不穩(wěn)定單向循環(huán)、規(guī)律性不穩(wěn)定單向循環(huán)變應(yīng)力下機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度變應(yīng)力下機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度 rNN40+0NNmrmrN 1 2 2 033022011NNNNNNmrmmrmmrm3 , 2 , 1 ,)(0iNNmiri6 6、規(guī)律性不穩(wěn)定單向循環(huán)、規(guī)律性不穩(wěn)定單向循環(huán)變應(yīng)力下機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度變應(yīng)力下機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度222/ (2)NN失了的作用下零件的壽命損在1 (3)2211n21nnNNNNNN失效時(shí)有的作用下零件剛剛、在0111NNNNmrniiminiii設(shè)一穩(wěn)定變應(yīng)力設(shè)一穩(wěn)定變應(yīng)力

25、 q，它產(chǎn)生的損傷效果與它產(chǎn)生的損傷效果與所有變應(yīng)力的效果同所有變應(yīng)力的效果同niimqiqqmqniimiNNNN11)(40+3 , 2 , 1 ,)(0iNNmiri6 6、規(guī)律性不穩(wěn)定單向循環(huán)、規(guī)律性不穩(wěn)定單向循環(huán)變應(yīng)力下機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度變應(yīng)力下機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度qrqqrqSS等效應(yīng)力等效應(yīng)力 q 等效循環(huán)次數(shù)等效循環(huán)次數(shù)Nq 6 6、規(guī)律性不穩(wěn)定單向循環(huán)變應(yīng)力下機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度、規(guī)律性不穩(wěn)定單向循環(huán)變應(yīng)力下機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度niimqiqqmqniimiNNNN11)(mmrqqr0NN0rqrNrqmNKN當(dāng)循環(huán)次數(shù)為當(dāng)循環(huán)次數(shù)為Nq時(shí)，由圖時(shí)，由圖2.11b可知其相應(yīng)可知其

26、相應(yīng)得等效疲勞極限為得等效疲勞極限為rq，由疲勞曲線可知，由疲勞曲線可知 對(duì)稱循環(huán)對(duì)稱循環(huán)r=-1脈動(dòng)循環(huán)脈動(dòng)循環(huán)r=0第第2 2章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論41例例 2-3 一轉(zhuǎn)軸受規(guī)律性不一轉(zhuǎn)軸受規(guī)律性不穩(wěn)定對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力，如右穩(wěn)定對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力，如右圖所示，轉(zhuǎn)軸工作時(shí)間圖所示，轉(zhuǎn)軸工作時(shí)間th=200h，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速n=100r/min，材料為，材料為45鋼鋼調(diào)質(zhì)，硬度為調(diào)質(zhì)，硬度為200HBS，-1=270 MPa，S=1.5。求壽命系數(shù)求壽命系數(shù)KN、等效疲、等效疲勞極限勞極限-1q和實(shí)際安全系和實(shí)際安全系數(shù)數(shù)S。 第第2 2章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論4211hh32003020

27、tttht例例2-3計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算公式或說(shuō)明計(jì)算公式或說(shuō)明計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果 選定等效穩(wěn)定變應(yīng)力選定等效穩(wěn)定變應(yīng)力 各變應(yīng)力工作時(shí)間各變應(yīng)力工作時(shí)間 q=2=800 MPa 800MPa 30h100h 22hh10200=100h 20tttt各應(yīng)力循環(huán)次數(shù)各應(yīng)力循環(huán)次數(shù)1251h52h6060 100 301.8 106060 100 1006 10NntNnt1.81056105第第2 2章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論432q1q95957()1000800()1.8 10()6 108008000.195 10miiiNN 例例2-3計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算公式或說(shuō)明計(jì)算公式或說(shuō)

28、明計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果 等效循環(huán)次數(shù)等效循環(huán)次數(shù) 由式（由式（2.31） 壽命系數(shù)壽命系數(shù) 由式（由式（2.33）970N7q101.1990.195 10mNKN1.199 0.195107第第2 2章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論44例例2-3計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算公式或說(shuō)明計(jì)算公式或說(shuō)明計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果 等效疲勞極限等效疲勞極限 安全系數(shù)安全系數(shù) 由式（由式（2.32）324MPa 由式（由式（2.34）1qq3240.405800SS S不不 安全安全 1qN11.199 270=324MPaK第第2 2章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論章：機(jī)械設(shè)計(jì)總論452.2.8.28.2 機(jī)械零件的應(yīng)力機(jī)械零件的應(yīng)力

29、應(yīng)力情況應(yīng)力情況單向應(yīng)力單向應(yīng)力復(fù)合應(yīng)力復(fù)合應(yīng)力強(qiáng)度條件強(qiáng)度條件備注備注靜應(yīng)力靜應(yīng)力r = +1 ， S S S S，見(jiàn)式見(jiàn)式(2.12)見(jiàn)式見(jiàn)式(2.13) 22422 S SSSSS 見(jiàn)式見(jiàn)式(2.14)見(jiàn)式見(jiàn)式(2.15)對(duì)塑性對(duì)塑性材料材料整體強(qiáng)度整體強(qiáng)度 表表2.3 各種應(yīng)力情況下的強(qiáng)度條件各種應(yīng)力情況下的強(qiáng)度條件m=max=min , a= 0 46 續(xù)表續(xù)表2.3應(yīng)力情況應(yīng)力情況強(qiáng)度條件強(qiáng)度條件單向應(yīng)力單向應(yīng)力復(fù)合應(yīng)力復(fù)合應(yīng)力備注備注整體強(qiáng)度整體強(qiáng)度變應(yīng)力變應(yīng)力穩(wěn)定穩(wěn)定對(duì)稱對(duì)稱r = 1m= 0 , a=max= min 22422 S SSSSS見(jiàn)式見(jiàn)式(2.14) 對(duì)塑性對(duì)塑性材料材料m (max+min)/2 a (max-min) /2 2.2.8.28.2 機(jī)械零件的應(yīng)力機(jī)械零件的應(yīng)力47 11SKKSama 11SKKSama 續(xù)表續(xù)表2.3應(yīng)力情況應(yīng)力情況強(qiáng)度條件強(qiáng)度條件單向應(yīng)力單向應(yīng)力復(fù)合應(yīng)力復(fù)合應(yīng)力備注備注整體強(qiáng)度整體強(qiáng)度變應(yīng)力變應(yīng)力穩(wěn)定穩(wěn)定脈動(dòng)脈動(dòng)r = 01 amSSK 1amSSK 對(duì)塑對(duì)塑性材性材料簡(jiǎn)料簡(jiǎn)單加單加載載 maxmamin022.2.8.28.2 機(jī)械零件的應(yīng)力機(jī)械零件的應(yīng)力48 續(xù)表續(xù)表2.3應(yīng)力情