机械原理及设计（Ⅱ）第三章机械零件的强度一．载荷分类σ三．稳定变应力2.关系：3．分类：3）非对称循环变应力§3-2疲劳曲线和极限应力线图AB:N<103静强度破坏区：按静强度理论设计BC:103≤N≤104低周疲劳区：按静强度或按低周疲劳强度设计CD及以后:N>104高周疲劳区：按疲劳强度理论设计1·CD段：有限寿命疲劳区ND＞N＞1042·CD段以后：无限寿命疲劳区N≥NDσrN-----N次循环应力作用下不发生疲劳破坏的最大应力。即疲劳极限：r=-1记为σ-1N；r=0记为σ0Nσr∞----无限寿命疲劳极限：当N＞ND=106~25107时σr-----N0时的疲劳极限：σr即σrN0N0------循环基数(当ND不大时,N0=ND,当ND很大时,（N0＜ND)设定N0的原因是有时ND非常大,做实验时工作量太大2．疲劳曲线方程和寿命系数(对数坐标)说明至此，我们已解决了第一个问题，我们可以根据材料的疲劳曲线图求出在给定的循环特性r下的不同的循环次数N时所对应的疲劳极限应力σrN。试验表明，同样的材料在不同的循环特性r下的疲劳曲线的位置不相同，即使有相同的循环次数N，其对应的疲劳极限应力值σrN也不相同，如用疲劳曲线图来求不同的循环特性r下的疲劳极限应力σrN将非常不实际，也不可行。因此，我们将引入第二个线图来解决这个问题-----极限应力曲线（等寿命疲劳曲线----“N”相同）ND（N0）二．材料的极限应力曲线2．材料的极限应力线图的简化A'D'G'C线D’（σ0/2，σ0/2）屈服失效三．影响零件疲劳强度的主要因素：三个方面1·K只影响应力幅σa2·对于剪应力τ，只须将τ代替σ即行四．零件的极限应力线图——ADGC线2．作图D’（σ0/2，σ0/2）A’G’线上点的坐标表示为M’(σ'm,σ'a)AG线上点的坐标表示为M’’(σ'me,σ'ae)3·直线方程：A·极限点落在AG线上时：疲劳失效一．单向稳定变应力时的疲劳强度计算（重点）应力变化规律:有三种1．r=c时A·作图(1)若M1落在AG线上：疲劳失效强度条件：讨论：当r=C时，其强度计算公式变化情况由图可知，当r=C时，其强度计算公式有以下的变化2．σm=c时分为两个区域：1·工作点落在AGHO区内时，极限应力点在AG线上，有可能发生疲劳失效。2·工作点落在CGH区内时，极限应力点在CG线上，有可能发生屈服失效。ae3．σmin=c时的直线B·掌握作图法：关键是找工作点M和极限应力点M’C(σs，0)讨论：当（104＜N＜N0）时如何作图？D’（σ0/2，σ0/2）1）图中红线为考虑寿命系数KN时的极限应力曲线。2）图中蓝线为无限寿命时的极限应力曲线。3）KN既影响σa，也影响σm。（Kσ为综合影响系数，只影响σa，不影响σm。）二．双向稳定变应力时的疲劳强度计算●双向变应力时的极限应力线图（与书上图不一致）●强度的一般公式（安全系数表示法）三．单向不稳定变应力时的疲劳强度的计算1．疲劳损伤累积假设（曼耐尔法则）材料的疲劳损伤累计假设的理论表达式1·先作用小应力再作用大应力，寿命大于１：小应力起了强化的作用。2．不稳定变应力下的疲劳强度计算令：不稳定变应力的计算应力为:四．提高零件疲劳强度的措施B说明二．接触强度条件(参见第二章)1.机械设计主要研究___的工作原理、结构和设计方法。a)各类机械零部件b)通用机械零部件c)专用机械零部件d)标准化机械零部件2.下列中有____是通用零件而不是专用零件。a)汽车发动机的阀门弹簧b)起重机的抓斗c)汽轮机的轮叶d)车床变速箱中的齿轮e)纺织机的织梭f)飞机的螺旋浆g)柴油机的曲轴h)自行车的链条3.下列零件的失效形式中，_______不属于强度问题。a)齿轮齿面的疲劳点蚀b)蜗杆轴过大的弹性变形c)滚动轴承套圈压出的凹坑6.零件受如图所示应力时，对脆性材料应采用___为材料的lim。a)Bb)Sc)-17.同样形状及工作条件的零件，采用下列三种不同材料，其有效应力集中系数k最大和最小为________。a)HT300b)45号钢c)40CrNi钢8.零件的剖面形状一定，当剖面尺寸增加时，疲劳强度为____。a)增加b)减少c)不变9.零件的形状、尺寸相同，磨削加工零件与精车相比，其疲劳强度____。a)较高b)较低c)相同10.零件表面经淬火、喷丸、滚压处理后其疲劳强度___。a)增加b)降低c)不变11.材料40MnB钢，B=750MPa，S=500MPa，-1=338MPa，零件的K=1.41，许用安全系数S=1.6，则零件的许用应力[-1e]=_____。a)149.8b)211c)