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1、1 機械零件工作能力及變形形式2 軸的拉伸和壓縮3 剪切和擠壓4 圓軸的扭轉(zhuǎn)5 彎曲6 疲勞強度概述 工作能力：機械零件不發(fā)生失效的安全工作限度。 失效：零件喪失工作能力或達不到設(shè)計要求。 破壞 常見失效形式：斷裂、塑性變形、疲勞破壞、表面磨損、過大的彈性變形、連接松動、打滑等。 對受載零件而言，零件的工作能力為承載能力，主要包括強度和剛度兩個方面。強度：指零件在外載下抵抗斷裂和塑性變形的能力。剛度：指零件在外載下抵抗過大彈性變形的能力。 剛度不足影響強度剛度不足影響加工精度 1. 拉伸2. 壓縮 3. 擠壓和剪切4. 扭轉(zhuǎn)5. 彎曲 F F受拉 拉伸變形FF受壓 壓縮變形FF 外力 內(nèi)力平衡
2、方程：F x=0 FA=F 根據(jù)內(nèi)力并不能判斷軸的強度。應(yīng)力：截面上單位面積所受內(nèi)力。應(yīng)力單位：MPa=N/mm 2根據(jù)應(yīng)力也不能判斷軸的強度。 低碳鋼拉伸時的力學(xué)性能 標準試樣尺寸d0，L0拉伸試驗力-伸長量線圖消除尺寸影響： F 應(yīng)力 =F/A 0 l 應(yīng)變 =l/L0 應(yīng)力-應(yīng)變線圖：Oa段+ab段，彈性變形，a點應(yīng)力，b點應(yīng)力。：bc段，不增大載荷時，應(yīng)變明顯增大，失去抵抗，稱為屈服現(xiàn)象，最低點c點應(yīng)力。 lim =s：cd段，增大變形，需增大拉力，稱為材料的強化，最高點d點應(yīng)力。：de段，試件局部變細，出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象，繼續(xù)變形所需拉力減小，e點試樣斷裂。 鑄鐵拉伸時的力學(xué)性能 彈性變形
3、無直線部分無屈服現(xiàn)象和頸縮現(xiàn)象斷裂時強度極限不高，應(yīng)變小 lim =b 金屬材料壓縮時的力學(xué)性能 低碳鋼受壓 鑄鐵受壓 鑄鐵抗壓能力大于抗拉能力。 胡克定律和泊松比低碳鋼拉伸試驗時，在比例極限內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變成正比。E，碳鋼一般E=190210 GPa 零件軸向拉壓時要滿足強度條件： 名義載荷Fca=KF，Tca=KT，Pca=KPK載荷系數(shù) 應(yīng)力的分類應(yīng)力靜應(yīng)力變應(yīng)力 r=1 靜應(yīng)力 r = -1 對稱循環(huán)應(yīng)力 r=0 脈動循環(huán)應(yīng)力 非對稱循環(huán)應(yīng)力 Fn a a0 tt0 靜 應(yīng) 力 只 能 由 靜 載 荷 產(chǎn) 生 ，變 應(yīng) 力 可 能 由 變 載 荷 或 靜 載 荷產(chǎn) 生 。 在 變 應(yīng) 力 下 ， 零 件 的 主 要失 效 形 式 為 ： 疲 勞 破 壞 u 最 大 應(yīng) 力 遠 小 于 材 料 極 限 應(yīng) 力 。u 疲勞斷口：無明顯塑性變形的脆性突然斷裂。u 疲勞斷裂是微觀損傷累積到一定程度的結(jié)果。產(chǎn) 生 微 小 裂 紋 疲勞斷裂具有以下特征： u 斷裂面累積損傷區(qū)：表面光滑；折斷區(qū)：表面粗糙。表面光滑表面粗糙微 裂 紋 逐 漸 擴 展突 然 脆 性 斷 裂
機械設(shè)計基礎(chǔ) 力學(xué)基礎(chǔ)
