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1 影响零件疲劳强度...
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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。


