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1 机械零件的疲劳曲线
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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: 随 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。
以 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。


