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
影响零件疲劳强度的因素
  • 1 影响零件疲劳强度...
  • 2 影响零件疲劳强度...



影响机械零件疲劳强度的因素很多,有应力集中、零件尺寸、表面状态、环境介质、加载顺序和频率等,其中前三种最为主要。

1. 应力集中的影响:零件受载时,在几何形状突然变化处,如圆角、孔、凹槽等,要产生应力集中,对应力集中敏感还与材料有关,常用有效应力集中系数来考虑应力集中对疲劳强度的影响。材料的强渡极限越高,对应力集中越敏感。如果在同一个截面上同时有几个应力集中源时,应该采用其中最大有效应力集中系数进行计算。

2. 尺寸的影响:零件尺寸的大小对疲劳强度的影响可以用尺寸系数来表示。当其他条件相同时,尺寸越大,对零件疲劳强度的影响越显著。原因是由于材料的晶粒较粗大,出现缺陷的概率大,同时机械加工后表面冷作硬化层(对疲劳强度有利)相对较薄。

3. 表面状态的影响:零件表面质量对疲劳强度的影响可以用表面状态系数来表示。铸铁对于加工后的表面状态很不敏感,可以取 1 钢的强度极限极高,表面越粗糙,表面状态系数越低,所以用高强度合金钢制造的零件,为了使疲劳强度有所提高,其表面应该有较高的加工质量。此外,还可以采取下列措施来改善表面状态,以提高零件的疲劳强度,如淬火、渗碳、渗氮等热处理工艺,抛光、喷丸、滚压等冷作工艺。这些措施都都利于提高表面强度和产生残余应力。残余应力有降低平均拉应力和减少初始裂纹产生和扩展的作用。改善后的表面状态系数可能要大于1,一般计算仍然取1。

4. 综合影响系数:大量实验证明,应力集中、零件尺寸和表面状态都只对应力幅值有影响,对平均应力没有明显影响。为此,可以将三个系数合并为一个综合影响系数。在计算时,零件的作应力幅要乘以综合影响系数,或者材料的极限应力幅要除以综合影响系数。