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文档简介

讲课内容：内容选自：《机械设计》第八版（第三章第一节）西北工业大学机械原理及机械零件教研室

编著高等教育出版社主编：濮良贵

纪明刚§3-1材料的疲劳特性§3-2机械零件的疲劳强度计算§3-3机械零件的抗断裂强度§3-4机械零件的接触强度第三章机械零件的强度知识引入：

在工业生产中机械设备的使用寿命主要取决于其组成零件的寿命，且零件的疲劳破坏，在零件失效造成设备损坏中占很大比例，所以零件疲劳强度的保证在工业生产中具有重大意义。

影响零件疲劳强度的因素：几何形状、加工质量、材料等因素影响零件疲劳强度因素中材料的影响最大接下来我们就一起来学习本章第一节：材料的疲劳特性3-1材料的疲劳特性

零件所受应力：静应力——主要失效方式：塑性变形、断裂。{变应力——主要失效方式：疲劳（破坏、断裂）。一、零件所受应力的形式及失效方式：交变应力：随着时间周期变化的应力材料疲劳的两种类别3-1材料的疲劳特性sm─平均应力；sa─应力幅值smax─最大应力；smin─最小应力r─应力比（循环特性）描述规律性的交变应力可有5个参数，但其中只有两个参数是独立的。r=-1对称循环应力r=0脉动循环应力r=1静应力

交变应力的描述：3-1材料的疲劳特性

材料疲劳特性可用最大应力smax

、应力循环次数N、应力比（循环特性）r（smin/

smax）来描述。机械零件材料疲劳性能的测定：通过实验测定，即在材料的标准试件上加上一定的应力比的等幅变应力（r=-1或0），通过实验，记录出在不同最大变应力下引起试件疲劳破坏所经历的应力循环次数N。将实验数据用s－N疲劳曲线表达。二、材料疲劳特性：疲劳曲线3-1材料的疲劳特性

机械零件的疲劳大多发生在s－N曲线的CD段，可用下式描述：

D点以后的疲劳曲线呈一水平线，代表着无限寿命区其方程为：

由于ND很大，所以在作疲劳试验时，常规定一个循环次数N0(称为循环基数)，用N0及其相对应的疲劳极限σrN0（

简写为σr）来近似代表ND和σr∞，于是有：有限寿命区间内循环次数N与疲劳极限srN的关系为：式中，sr、KN、N0及m的值由材料试验确定。s－N疲劳曲线

1、s－N疲劳曲线（重点一）3-1材料的疲劳特性2、等寿命疲劳曲线（极限应力线图）（重点二）

机械零件材料的疲劳特性除用s－N曲线表示外，还可用等寿命曲线来描述。该曲线表达了在特定寿命条件不同应力比时疲劳极限的特性。在工程应用中，常将等寿命曲线用直线来近似替代。用A'Ｇ'C折线表示零件材料的极限应力线图是其中一种近似方法。A'Ｇ'直线的方程为：CＧ'直线的方程为：

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