講課內(nèi)容：內(nèi)容選自：《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版（第三章第一節(jié)）西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室

編著高等教育出版社主編：濮良貴

紀(jì)明剛§3-1材料的疲勞特性§3-2機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算§3-3機(jī)械零件的抗斷裂強(qiáng)度§3-4機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度第三章機(jī)械零件的強(qiáng)度知識引入：

在工業(yè)生產(chǎn)中機(jī)械設(shè)備的使用壽命主要取決于其組成零件的壽命，且零件的疲勞破壞，在零件失效造成設(shè)備損壞中占很大比例，所以零件疲勞強(qiáng)度的保證在工業(yè)生產(chǎn)中具有重大意義。

影響零件疲勞強(qiáng)度的因素：幾何形狀、加工質(zhì)量、材料等因素影響零件疲勞強(qiáng)度因素中材料的影響最大接下來我們就一起來學(xué)習(xí)本章第一節(jié)：材料的疲勞特性3-1材料的疲勞特性

零件所受應(yīng)力：靜應(yīng)力——主要失效方式：塑性變形、斷裂。{變應(yīng)力——主要失效方式：疲勞（破壞、斷裂）。一、零件所受應(yīng)力的形式及失效方式：交變應(yīng)力：隨著時(shí)間周期變化的應(yīng)力材料疲勞的兩種類別3-1材料的疲勞特性sm─平均應(yīng)力；sa─應(yīng)力幅值smax─最大應(yīng)力；smin─最小應(yīng)力r─應(yīng)力比（循環(huán)特性）描述規(guī)律性的交變應(yīng)力可有5個(gè)參數(shù)，但其中只有兩個(gè)參數(shù)是獨(dú)立的。r=-1對稱循環(huán)應(yīng)力r=0脈動循環(huán)應(yīng)力r=1靜應(yīng)力

交變應(yīng)力的描述：3-1材料的疲勞特性

材料疲勞特性可用最大應(yīng)力smax

、應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N、應(yīng)力比（循環(huán)特性）r（smin/

smax）來描述。機(jī)械零件材料疲勞性能的測定：通過實(shí)驗(yàn)測定，即在材料的標(biāo)準(zhǔn)試件上加上一定的應(yīng)力比的等幅變應(yīng)力（r=-1或0），通過實(shí)驗(yàn)，記錄出在不同最大變應(yīng)力下引起試件疲勞破壞所經(jīng)歷的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N。將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用s－N疲勞曲線表達(dá)。二、材料疲勞特性：疲勞曲線3-1材料的疲勞特性

機(jī)械零件的疲勞大多發(fā)生在s－N曲線的CD段，可用下式描述：

D點(diǎn)以后的疲勞曲線呈一水平線，代表著無限壽命區(qū)其方程為：

由于ND很大，所以在作疲勞試驗(yàn)時(shí)，常規(guī)定一個(gè)循環(huán)次數(shù)N0(稱為循環(huán)基數(shù))，用N0及其相對應(yīng)的疲勞極限σrN0（

簡寫為σr）來近似代表ND和σr∞，于是有：有限壽命區(qū)間內(nèi)循環(huán)次數(shù)N與疲勞極限srN的關(guān)系為：式中，sr、KN、N0及m的值由材料試驗(yàn)確定。s－N疲勞曲線

1、s－N疲勞曲線（重點(diǎn)一）3-1材料的疲勞特性2、等壽命疲勞曲線（極限應(yīng)力線圖）（重點(diǎn)二）

機(jī)械零件材料的疲勞特性除用s－N曲線表示外，還可用等壽命曲線來描述。該曲線表達(dá)了在特定壽命條件不同應(yīng)力比時(shí)疲勞極限的特性。在工程應(yīng)用中，常將等壽命曲線用直線來近似替代。用A'Ｇ'C折線表示零件材料的極限應(yīng)力線圖是其中一種近似方法。A'Ｇ'直線的方程為：CＧ'直線的方程為：

yσ為試