目录

  • 1 机械设计 绪论
    • 1.1 什么是机械
    • 1.2 机械的特点
    • 1.3 机械的组成
  • 2 机械设计和机械零件设计概述
    • 2.1 设计机器的基本要求
    • 2.2 机器零件的基本要求
    • 2.3 机械零件的失效形式
    • 2.4 机械零件的设计准则
    • 2.5 机械零件的设计方法
    • 2.6 机械零件设计的步骤
  • 3 机械零件的强度
    • 3.1 机械零件的应力
    • 3.2 机械零件的载荷
    • 3.3 机械零件的疲劳曲线
    • 3.4 机械零件的极限应力线图
    • 3.5 影响零件疲劳强度的因素
    • 3.6 单向稳定变应力时零件的疲劳强度
    • 3.7 单向不稳定变应力时零件的疲劳强度
    • 3.8 疲劳强度的计算
    • 3.9 提高零件疲劳强度的措施
    • 3.10 机械零件的接触强度
  • 4 机械零件的摩擦、磨损和润滑
    • 4.1 机械零件的耐磨性
    • 4.2 机械零件的磨损
    • 4.3 流体润滑原理
  • 5 螺纹连接
    • 5.1 机械连接
    • 5.2 螺纹
    • 5.3 螺纹连接的类型和标准连接件
    • 5.4 螺纹连接的预紧和防松
    • 5.5 螺栓组连接的设计
    • 5.6 螺纹连接的强度计算
    • 5.7 受剪螺栓连接的强度计算
    • 5.8 提高螺纹连接强度的措施
  • 6 键的连接
    • 6.1 键、花键和销连接
    • 6.2 平键连接
    • 6.3 平键的选择和强度计算
    • 6.4 半圆键、楔键、切向键连接
    • 6.5 花键连接
    • 6.6 无键连接、销连接、焊接、过盈连接
  • 7 带传动
    • 7.1 机械传动的类型
    • 7.2 带传动的类型及特点
    • 7.3 带传动中的力分析
    • 7.4 带传动的应力分析
    • 7.5 带传动的失效形式
    • 7.6 带传动的设计
    • 7.7 带传动的张紧
  • 8 链传动
    • 8.1 链传动的类型及特点
    • 8.2 滚子链的链条和链轮
    • 8.3 链传动的工作情况分析
    • 8.4 链传动的失效形式
    • 8.5 链传动的设计计算
  • 9 齿轮传动
    • 9.1 齿轮传动的类型、特点
    • 9.2 齿轮传动的失效形式和防止措施
    • 9.3 齿轮传动主要参数的选择
    • 9.4 接触许用应力的确定
    • 9.5 标准直齿圆柱齿轮传动的受力分析
    • 9.6 齿轮齿根弯曲疲劳强度计算
    • 9.7 齿轮齿面接触疲劳强度计算
    • 9.8 斜齿圆柱齿轮传动的强度计算
    • 9.9 标准直齿锥齿轮传动的强度计算
    • 9.10 齿轮结构
  • 10 蜗杆传动
    • 10.1 蜗杆传动的类型
    • 10.2 蜗杆传动的特点
    • 10.3 圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算
    • 10.4 蜗轮蜗杆参数的选择
    • 10.5 蜗杆传动失效形式及设计准则
    • 10.6 蜗轮的材料选择
    • 10.7 蜗杆传动的承载能力计算
    • 10.8 蜗轮齿面接触强度计算
    • 10.9 蜗轮齿根弯曲强度
    • 10.10 蜗轮蜗杆传动效率及热平衡
  • 11 滑动轴承
    • 11.1 轴承及轴承的应用
    • 11.2 滑动轴承的类型及结构形式
    • 11.3 轴瓦的结构和材料
    • 11.4 滑动轴承的润滑
    • 11.5 不完整液体的滑动轴承设计计算
    • 11.6 液体动力润滑径向滑动轴承设计计算
    • 11.7 径向滑动轴承动压油膜的形成过程
    • 11.8 最小油膜厚度
    • 11.9 参数选择
  • 12 滚动轴承
    • 12.1 滚动轴承的类型
    • 12.2 滚动轴承的代号
    • 12.3 滚动轴承的失效形式及基本额定寿命
    • 12.4 滚动轴承当量动载荷P
    • 12.5 滚动轴承的静载荷计算
  • 13 轴
    • 13.1 轴的功用和分类、材料及选择
    • 13.2 轴的结构设计基本要求和方法
    • 13.3 轴的三种强度计算
    • 13.4 轴的振动及振动稳定性
    • 13.5 轴承的装置设计
    • 13.6 滚动轴承的组合设计
  • 14 联轴器
    • 14.1 常用联轴器的结构和特点
    • 14.2 联轴器的选择
    • 14.3 联轴器的种类
    • 14.4 联轴器知识扩展
机械零件的疲劳曲线
  • 1 机械零件的疲劳曲线
  • 2 机械零件的疲劳曲线



疲劳曲线是在应力比  一定时,表示疲劳极限  与循环次数 N 之间关系的曲线。 

典型的疲劳曲线如图所示:

可以看出:N 的增大而减小。但是当N超过某一循环次数 时,曲线趋于水平。即  不再随 N 的增大而减小。 

 ——循环基数。

为界,曲线分为两个区:

1)无限寿命区:当 N 时,曲线为水平直线,对应的疲劳极限是一个定值,用  表示。它是表征材料疲劳强度的重要指标,是疲劳设计的基本依据。

可以认为:当材料受到的应力不超过  时,则可以经受无限次的应力循环而不疲劳破坏。——寿命是无限的。

2)有限寿命区:  非水平段(N)的疲劳极限称为条件疲劳极限,用  表示 。当材料受到的工作应力超过  时,在疲劳破坏之前,只能经受有限次的应力循环。——寿命是有限的。

与曲线的两个区相对应,疲劳设计分为:

1)无限寿命设计: N 时的设计。取  = 。 

2)有限寿命设计: N 时的设计。取  = 。 

设计中常用的是疲劳曲线上的 AB 段,其方程为:

        ·N = C(常数)   ——称为疲劳曲线方程

显然,B点的坐标满足AB的方程,即  · = C ,代入上式得:  ·N ·

则   =  =    

式中: =  ——寿命系数;

      m ——寿命指数

       ——寿命指数,其值与零件材质有关

注:1)计算  时,如 N ,则取 N

2)工程中常用的是对称循环应力( =-1)下的疲劳极限,计算时,只须把  和 换成  和  即可。

3)对于受切应力的情况,则只需将各式中的 换成  即可。 

4)当N <( )时,因 N 较小,可按静强度计算。