同济大学《机械设计》电子教材：例题三 单向稳定变应力下的机械零件疲劳强度

《机械设计》电子教材 编著同济大学李小江 例: 已知杆受脉动拉力F=0~3×10N,材料为钢,σB=735MPa os=471Mpa,硬度250HB,圆角精铣加工(相当于精车), 要求N>5×105求圆角处危险截面安全系数 F R=18 分析: Soa-kNo-/[aka)Doa+woomI (Ka)p=ko/(EaBa) v=(2a-1-00)00 解: 1.工作应力 A=84×25=2100mm2 omax=FmaA=3×1052100=143(Mpa) Om=Oa=Omax/2=71.5(Mpa) JXSJ

《机械设计》电子教材 编著 同济大学 李小江 JXSJ 例： 已知杆受脉动拉力 F=0～3×105N，材料为钢，B=735MPa， s=471Mpa，硬度 250HB，圆角精铣加工（相当于精车）， 要求 N>5×105 求圆角处危险截面安全系数。 分析： sa=kN− (k)Da+m] (k)D=k/() =(−−) 解： 1. 工作应力 A=84×25=2100mm2 min=0. max=Fmax/A=3×105 /2100=143(Mpa) (1Mpa=1N/mm2 ) m=a=max/2=71.5(Mpa) F F 25 b=84 B=145 R=18

《机械设计》电子教材 编著同济大学李小江 2.解析法 1)按疲劳强度计算 a)计算寿命系数 1/9 kN=(NMN)=[107(5×105)]=139 b)计算综合影响系数 ◆应力集中系数 B/b=145/84=1.73 R/b=18/84=0.214 查得材料的敏感系数=0675 查得理论应力集中系数。=1 k。=1+q(0-1) =1+0.64(1.75-1)=1.48 尺寸系数 查得E。=0.6 ◆表面状态系数 查得β。=0.85 综合应力影响系数 (k)=ko/ea阝o 1.48/(0.680.85)=2.56 c)求应力折合系数 由材料极限应力经验计算式得 1=0.41oB=041×735=301(Mpa) o0=1.7o1=1.7×301=512(Mpa o=(20-1-00)00=(2301-512)512=0.176 JXSJ

《机械设计》电子教材 编著 同济大学 李小江 JXSJ 2. 解析法 1) 按疲劳强度计算 a). 计算寿命系数 kN=(N0/N)1/m=[107 /(5×105 )] 1/9=1.39 b). 计算综合影响系数…  应力集中系数 B/b=145/84=1.73 R/b=18/84=0.214 查得理论应力集中系数=1.75 查得材料的敏感系数q=0.64 k =1+q(−) =+(−)=  零件的尺寸系数 查得=0.68  表面状态系数 查得=0.85  综合应力影响系数 (k)D=k =()= c). 求应力折合系数 由材料极限应力经验计算式得 -1=0.41B=0.41×735=301(Mpa) 0=1.7-1=1.7×301=512(Mpa) =(−−)=(−)=

《机械设计》电子教材 编著同济大学李小江 2)按静强度计算 1.39×301/(2.56×71.5+0.176×71.6=2.14 3.图解法 )作极限应力线图 A点坐标(0,kN/(k)=(0,1634) B点坐标(kNo0/2,kNo2(k))=(3558,139) S点坐标(s,0)=(500,0) a 2162524 2)求安全系数 =OCOC=216.2524/101.1163=2.14

《机械设计》电子教材 编著 同济大学 李小江 JXSJ 2) 按静强度计算 sa=kN− (k)Da+m] =1.39×301/(2.56×71.5+0.176×71.6)=2.14 3. 图解法 1) 作极限应力线图 A'点坐标（0，kN-1/(k)D）=(0,163.4) B'点坐标（kN0/2，kN0/2(k)D）=(355.8,139) S 点坐标（ss，0）=（500,0） 2) 求安全系数 ss=OC'/OC=216.2524/101.1163=2.14 m a A' B ' C ' O