第2章 机械零件的工作能力和计算准则.ppt

1、机械零件的运营能力反映了零配件的抗故障能力。 补正基准是设定补正机械零件的最基本的基准。 修订者的任务：修订合格的零配件，具有一定的工作能力，抵御故障。 1、失效：零配件不失效时的安全工作限度。 为了防止失效而规定的判断条件。 2 .工作能力：3 .工作能力评定标准：机械零件不能达到工作能力丧失或设定评定者要求的性能。术语、2.1负荷和应力的分类、补正标准：补正量容许量、断裂或塑性形变弹性变形过大的表面磨损、粘接、滑动连接松弛等。 3、常见的故障形式、整体破坏、正常工作条件的破坏、过大残留的变形、零配件的表面破坏、由于零配件外负荷，某危险断面的应力超过零配件强度极限而产生的破坏。 由零配件应力

2、超过材料屈服极限而产生的过大残留变形引起的故障。 零配件表面受到各种腐蚀、磨损、接触疲劳而发生的表面破坏故障。 滑动轴承的润滑得不到保证时，会发生过热、粘接、磨损等形式的故障。如果外载荷超过极限摩擦力，则会发生滑动故障等。 描述二载荷和应力的分类、1 .载荷的分类、2 .应力的分类、静应力、变应力特性的主要残奥仪表是、应力循环特性。 应力分类、零配件尺寸始终受到危险截面的最大修正应力(最大应力)、零配件的工作、载荷，零配件取决于自身结构、材料的阻力故障、阻力故障、三、设定修正标准、1、刚性标准、刚性：抗弹性变形的能力。 机床主轴等弹性变形过大会影响加工精度。 2、寿命标准，实际寿命在预期寿命以

3、上，LL。 3、温度上升标准、tt、4、强度标准、强度：零配件破坏、塑性形变、抵抗疲劳破坏的能力。 (2.2机械零件强度)、(式2.1 )、(式2.2 )、(2.2.1种判断零配件强度的方法，(1)危险截面中的最大应力是否小于许用应力(正应力或剪切应力)、(2)的2.2机械零件的强度、2.2.2静应力强度、以静应力工作的零配件，主要在不塑性形变的条件下进行强度修正计算。 公式用(2.1)或(2.2)。 在那之中。 2 .复合应力时的塑料材料零配件根据第三或第四强度理论确定其强度条件。 (2.3 )、1 .单向式应力时的塑性材料零配件、(2.4 )、复合安全系数：3 .允许少量塑性形变的零配件，

4、可根据允许一定塑性形变时的载荷进行强度修正计算。 4 .脆性材料和低塑性材料的零配件是，式(2.1 )和式(2.2 )中的极限应力为材料的强度极限。 对于组织不均匀的材料，修正计算时不考虑应力集中。 组织均匀的低塑性材料必须考虑应力集中。 2.2.3在变应力强度、变应力下工作的零配件，其主要故障形态为疲劳破坏。 使用(2.1)-(2.4)修正疲劳强度(第3章)时，其极限应力为疲劳极限。 循环特性r一定时，应力循环n次后，材料不疲劳破坏时的最大应力称为疲劳极限。安全系数的选择原则：在保证安全、可靠性的基础上，选择尽可能小的容许安全系数。 安全系数过小，机器可能不安全。安全系数过大，在材料、加工、

5、运输等方面不符合经济原则，机器很重。 不同的机械制造部门，经常使用自各儿制定的许用应力和允许安全系数的专用规范。 没有规范的可以按照一定的原则选择允许安全系数：自学内容P15。 2.2.4允许安全系数，2.2.5提高机械零件强度的措施P16，合理配置零配件，减轻承受的负荷。 降低负荷集中，使负荷分布均匀。采用等强度结构，选择合理的截面减少应力集中、2.3机械零件的表面强度、静应力下的强度、变应力下的强度、表面接触应力下的强度、折动摩擦下工作的零配件、压缩应力下的强度、几个表面接触下工作的零配件，例如，齿轮传动、滚动轴承、摩擦齿轮离合器等，应力的分布规律：1、 2.3.1表面接触强度、表面接触应

6、力：在局部小面积上(两圆柱体或两球体)产生的接触应力，简称赫兹(1881 )、b、f、f、f、表面疲劳磨损疲劳点蚀、点蚀。 其主要故障形态为：1 )静应力下：脆性材料表面破坏塑性材料表面的塑性形变；2 )变应力下：结果：零配件的有效面积减少，在传递载荷能力下降的动作时引起振动和噪音。 闭式齿轮传动、滚动轴承等主要故障形态。 点蚀的形成与润滑油的关系： (1)润滑油从裂缝开口渗透到裂缝中，在负荷的作用下，裂缝内产生巨大的油压，促进裂缝的发展和表层剥离。 油的黏性系数越低，油越容易破裂，点蚀的进展越快。 (2)如果没有润滑油，表面会直接接触，引起磨粒的磨损。 不失效的强度条件：例2.2求出图2.1

7、0所示的3种圆柱体接触的最大接触应力之比，其他的动作条件都相同，尺寸是已知的。 解：图2.10、2.3.2提高表面接触强度的主要措施是增大接触表面的综合曲率半径。 将外部接触变更为内部接触。 将点接触变更为线接触。 采用黏性系数高的润滑油。 提高接触表面的加工质量。 提高零配件的表面硬度。 压应力：通过局部接合面之间的接触来传递负荷的零配件，接触面上的压应力称为压应力。 2.3.3表面挤压强度、主要失效形式：脆性材料、表面塑性形变表面裂纹、塑料材料、挤压强度条件：2.3.4表面磨损强度、折动摩擦下工作的零配件，往往是由于过度磨损而失效。 影响磨损的因素很多，而且比较复杂，通常采用条件性的修正算

8、法。 1 )折动速度低、负荷大时，仅在工作面的压力，即2 )折动速度高时限制摩擦电功耗，使工作温度过高，润滑不会无效。 3 )高速时限制折动速度，防止速度过高而加速磨损，降低零配件寿命，即2.3.5提高表面磨损强度的主要措施是选择合适的摩擦副材料，如钢-黄铜。 提高表面硬度。 降低表面粗度的价格。 采用有效的润滑剂和润滑方式。 表面电镀，氧化处理。 防止灰尘落在防尘盖等摩擦表面之间。 限制工作温度过高，如通过风扇散热等。 2.4机械零件刚度2.5机械零件冲击强度2.6温度对机械零件工作能力的影响2.7机械零件振动稳定性2.8机械零件可靠、载荷和应力分类机械零件强度。 机械零件的表面强度。2.1

9、载荷和应力的分类、2.2机械零件的强度、1、2、1、1、2、由静载荷产生变应力的示例：图为旋转心轴和滚动轴承外圈表面上的a点的应力变化的情况。 式中，m为平均应力； a是应力幅。 (1857-1894 )德意志物理学家生于汉堡。 我从少年时代开始就被光学和力学的实验所吸引了。 十九岁进入德累斯顿工科高等院校，出于对自然科学的兴趣，次年转入柏林大学，在物理学教授亥姆霍兹的指导下学习。 1885年担任卡尔鲁阿高等院校的物理学教授。 1889年，作为克劳狄的接班人担任邦高等院校物理学的教授，直至去世。 赫兹为人类文明做出了巨大贡献，当人们对他寄予更大的期望时，他于1894年元旦因血中毒身亡，年仅36

10、岁。 为纪念他的功绩，人们用他的名字命名各种波动频率的单位，简称“赫”。 赫兹对人类最伟大的贡献是通过实验证实电磁波的存在。1881年赫兹解析了两弹性体局部接触时弹性体内的应力分布。 1失效是什么？ 失效是破坏吗？ 2零配件的修订标准与故障形式有什么关系？ 一般的方针是什么？ 这些个是以什么样的无效形式制作的？ 3静载荷、变载荷、名义载荷、修正载荷、静应力、变应力、最大修正应力(最大应力)、思考问题：变应力的循环特性r是指静应力，对于脉动循环变应力和对称循环变应力，r值分别为多少，分别为多少，5变应力仅从变载荷发生静负荷只产生静应力吗？ 在计算静应力强度时，塑料材料的零配件，其极限应力为脆性材料的零配件，其极限应力为。 疲劳强度的修正计算需要极限应力。 思考题：7判断零配件强度的方法有哪两种？ 8根据接触状态和动作条件，零配件的表面强度分为怎样的3种？ 9根据表面接触工作的零配件，你知道什么？ 十重机常见的内部接触零配件是什么？ 11疲劳点蚀是怎样发生的？ 12提高零配件表面接触强度的措施是什么？ 思考题：九江大桥，2007年6月15日凌晨，百侑人经过2年建造的桥，竣工前夕隆隆声塌的工作的建筑工人123人遭遇了意外的灾难，63人避难