疲劳曲线计算
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解: 1. 求σm 和σa
例题3.2 一杆件如图所示,受脉动循环拉力F=0N~3×105 N,r=常数,材料为 40Mn钢,调质处理,200HB~230HB,σB =735MPa, σS =471MPa,圆角精铣加工 (相当于精车),要求应力循环次数不低于5×105 ,求圆角处危险截面的安全 系数Sσ。
5. 用图解法求安全系数
例题3.2 一杆件如图所示,受脉动循环拉力F=0N~3×105 N,r=常数,材料为 40Mn钢,调质处理,200HB~230HB,σB =735MPa, σS =471MPa,圆角精铣加工 (相当于精车),要求应力循环次数不低于5×105 ,求圆角处危险截面的安全 系数Sσ。
r=常数时的安全系数计算简图
例题3.2 一杆件如图所示,受脉动循环拉力F=0N~3×105 N,r=常数,材料为 40Mn钢,调质处理,200HB~230HB,σB =735MPa, σS =471MPa,圆角精铣加工 (相当于精车),要求应力循环次数不低于5×105 ,求圆角处危险截面的安全 系数Sσ。
知识点:疲劳曲线
疲劳曲线:表示循环次数N与疲劳极限间的关系的曲线。
有限寿命区内:
循环次数N0、疲劳极限σr 则N次循环时疲劳极限 N
例题3.1
已知 45钢的σ-1 =300MPa,N0 =107 ,m=9,用对数坐标绘出该材料的疲劳 曲线图。
解: 在对数坐标上取一点B,其坐标为: lgN0 =lg107 lg σ-1 =lg300
解: 2. 求σ-1 和σ0
3.求寿命系数KN
例题3.2 一杆件如图所示,受脉动循环拉力F=0N~3×105 N,r=常数,材料为 40Mn钢,调质处理,200HB~230HB,σB =735MPa, σS =471MPa,圆角精铣加工 (相当于精车),要求应力循环次数不低于5×105Leabharlann Baidu,求圆角处危险截面的安全 系数Sσ。
6. 用图解法求安全系数 (r=常数) 1)计算疲劳强度安全系数:
2)计算屈服强度安全系数:
解: 4. 求综合应力系数
Kσ :应力集中系数 βσ:表面状态系数
例题3.2 一杆件如图所示,受脉动循环拉力F=0N~3×105 N,r=常数,材料为 40Mn钢,调质处理,200HB~230HB,σB =735MPa, σS =471MPa,圆角精铣加工 (相当于精车),要求应力循环次数不低于5×105 ,求圆角处危险截面的安全 系数Sσ。
解题思路:
由 r、σmin、σmax 可求σa、σm
通过许用疲劳应力图求解
例题3.2 一杆件如图所示,受脉动循环拉力F=0N~3×105 N,r=常数,材料为 40Mn钢,调质处理,200HB~230HB,σB =735MPa, σS =471MPa,圆角精铣加工 (相当于精车),要求应力循环次数不低于5×105 ,求圆角处危险截面的安全 系数Sσ。
过B做斜率等于-1/9的直线,即为所求
知识点:疲劳极限应力图
σa : 应力幅 σ-1:对称循环疲劳极限 σs: 屈服极限
σm: 平均应力 σ0: 脉动循环疲劳极限 σB:强度极限
许用疲劳极限应力图
KN :寿命系数
(Kσ)D : 综合影响系数 Kσ :应力集中系数 βσ:表面状态系数
试验证明:应力集中、零件尺 寸和表面状态都只对应力幅有 影响。
例题3.2 一杆件如图所示,受脉动循环拉力F=0N~3×105 N,r=常数,材料为 40Mn钢,调质处理,200HB~230HB,σB =735MPa, σS =471MPa,圆角精铣加工 (相当于精车),要求应力循环次数不低于5×105 ,求圆角处危险截面的安全 系数Sσ。
5. 用图解法求安全系数
例题3.2 一杆件如图所示,受脉动循环拉力F=0N~3×105 N,r=常数,材料为 40Mn钢,调质处理,200HB~230HB,σB =735MPa, σS =471MPa,圆角精铣加工 (相当于精车),要求应力循环次数不低于5×105 ,求圆角处危险截面的安全 系数Sσ。
r=常数时的安全系数计算简图
例题3.2 一杆件如图所示,受脉动循环拉力F=0N~3×105 N,r=常数,材料为 40Mn钢,调质处理,200HB~230HB,σB =735MPa, σS =471MPa,圆角精铣加工 (相当于精车),要求应力循环次数不低于5×105 ,求圆角处危险截面的安全 系数Sσ。
知识点:疲劳曲线
疲劳曲线:表示循环次数N与疲劳极限间的关系的曲线。
有限寿命区内:
循环次数N0、疲劳极限σr 则N次循环时疲劳极限 N
例题3.1
已知 45钢的σ-1 =300MPa,N0 =107 ,m=9,用对数坐标绘出该材料的疲劳 曲线图。
解: 在对数坐标上取一点B,其坐标为: lgN0 =lg107 lg σ-1 =lg300
解: 2. 求σ-1 和σ0
3.求寿命系数KN
例题3.2 一杆件如图所示,受脉动循环拉力F=0N~3×105 N,r=常数,材料为 40Mn钢,调质处理,200HB~230HB,σB =735MPa, σS =471MPa,圆角精铣加工 (相当于精车),要求应力循环次数不低于5×105Leabharlann Baidu,求圆角处危险截面的安全 系数Sσ。
6. 用图解法求安全系数 (r=常数) 1)计算疲劳强度安全系数:
2)计算屈服强度安全系数:
解: 4. 求综合应力系数
Kσ :应力集中系数 βσ:表面状态系数
例题3.2 一杆件如图所示,受脉动循环拉力F=0N~3×105 N,r=常数,材料为 40Mn钢,调质处理,200HB~230HB,σB =735MPa, σS =471MPa,圆角精铣加工 (相当于精车),要求应力循环次数不低于5×105 ,求圆角处危险截面的安全 系数Sσ。
解题思路:
由 r、σmin、σmax 可求σa、σm
通过许用疲劳应力图求解
例题3.2 一杆件如图所示,受脉动循环拉力F=0N~3×105 N,r=常数,材料为 40Mn钢,调质处理,200HB~230HB,σB =735MPa, σS =471MPa,圆角精铣加工 (相当于精车),要求应力循环次数不低于5×105 ,求圆角处危险截面的安全 系数Sσ。
过B做斜率等于-1/9的直线,即为所求
知识点:疲劳极限应力图
σa : 应力幅 σ-1:对称循环疲劳极限 σs: 屈服极限
σm: 平均应力 σ0: 脉动循环疲劳极限 σB:强度极限
许用疲劳极限应力图
KN :寿命系数
(Kσ)D : 综合影响系数 Kσ :应力集中系数 βσ:表面状态系数
试验证明:应力集中、零件尺 寸和表面状态都只对应力幅有 影响。