单向稳定变应力时机械零件的疲劳强度计算

 =C的情况：即变应力的最小应力保持不变，例如紧螺栓联接中螺栓受轴向变载荷时的应力状态。

当  =C时，需找到一个其最小应力与零件工作应力的最小应力相同的极限应力。因为

所以在图中，通过M（或N）点，作与横坐标轴夹角为45°的直线，则此直线上任何一个点所代表的应力均具有相同的最小应力。该直线与AG（或CG）线的交点M'3（或N'3）在极限应力曲线上，所以它所代表的应力就是计算时所采用的极限应力。

通过O点及G点作与横坐标轴夹角为45°的直线，得OJ及IG，把安全工作区域分成三个部分。当工作应力点位于AOJ区域内时，最小应力均为负值。这在实际的机械结构中极为罕见，不予讨论。当工作应力点位于GIC区域内时，极限应力均为屈服极限，故只进行静强度计算。只有工作应力点位于OJGI区域内时，极限应力才在疲劳极限应力曲线AG上。计算时所用的分析方法和前述两种情况相同，而所得到的计算安全系数Sca及强度条件为

具体设计零件时，如果难以确定应力变化的规律，在实践中往往采用r=C时的公式。

进一步分析公式，分子为材料的对称循环疲劳弯曲极限，分母为工作应力幅乘以应力幅的综合影响系数，即  再加上  。从实际效果来看，可以把  项看成是一个应力幅，而  是把平均应力折算为等效的应力幅的折算系数。因此，可以把  +  看成是一个与原来作用的不对称循环变应力等效的对称循环变应力。由于是对称循环，所以它是一个应力幅，记为 。这样的概念叫做应力的等效转化。由此得

于是计算安全系数为

对于剪切变应力，只须把以上各公式中的正应力符号σ改为切应力符号τ即可。

如果只要求机械零件在不长的使用期限内不发生疲劳破坏，具体地讲，当零件应力循环次数Ｎ在的范围以内时，则在作疲劳强度计算时所采用的极限应力  ，应当为所要求的寿命时的有限疲劳极限。即在以前的有关计算公式中，统统以按求出的  N来代替（即以  代替 ，以  代替）。显然，这时零件的计算安全系数就会增大。