钢铁材料许用应力

表1 普通碳钢及优质碳钢构件基本许用应力 /MPa 材料类型材料标号截面尺寸/mm热处理材料性能拉压弯曲扭转剪切抗拉强度σb屈服强度σs/MPaⅠⅡⅢⅠⅡⅢⅠⅡⅢⅠⅡⅢσlσlσlσσστnτnτnτττ普通碳钢Q215100热扎σb335～410σs185～215145 125 90 175 140 105 95 90 60 100 90 60Q235 σb375～460σs205～235160 140 100 190 160 120 105 95 65 110 100 70Q275 σb490～610σs235～275175 150 110 210 170 130 115 105 70 120 110 80优质碳钢20≤100正火σb410σs245175 145 105 210 165 125 115 105 70 120 105 7525 σb450σs275195 160 115 230 175 135 125 115 75 135 120 80 35σb530σs315210 180 125 250 200 150 135 120 80 145 120 85调质σb550～750σs320～370210 185 130 250 205 155 135 125 85 145 120 85 45正火σb600σs355230 200 145 270 220 170 150 135 90 160 140 95调质σb630～800σs370～430250 215 150 300 235 180 160 150 100 175 150 100 50≤25 正火σb630σs375250 215 150 300 235 180 160 150 100 175 150 100≤100 调质σb＞700σs＞400265 235 165 310 260 195 170 155 105 180 160 110表2 碳钢铸件基本许用应力 /MPa材料标号截面尺寸/mm热处理材料性能拉压弯曲扭转剪切抗拉强度σb屈服强度σs/MPaⅠⅡⅢⅠⅡⅢⅠⅡⅢⅠⅡⅢσlσlσlσσστnτnτnτττZG200～400100 正火及回火σb400σs200135 120 90 160 135 105 90 80 60 95 85 60ZG230～450σb450σs230155 140 100 185 155 120 100 85 65 110 90 65ZG270～500σb500σs270175 160 115 210 175 135 115 100 75 120 105 75ZG310～570σb570σs310190 170 125 230 190 145 125 105 80 130 110 80ZG340～640σb640σs340200 180 130 240 205 155 130 115 87 140 120 87表3 灰铸铁基本许用应力 /MPa材料标号壁厚/mm 抗压强度/MPa抗拉强度/MPa中心抗压弯曲扭剪压拉拉压ⅠⅡⅠⅡⅢⅠⅡⅢⅠⅡⅢσlσlσlσlσlττττττHT-150 ＞2.5～10500～700175 140 80 50 28 20 50 30 23 45 24 18 ＞10～20145 140 80 41 24 17 41 25 19 37 20 15 ＞20～30130 140 80 37 21 15 37 22 17 33 18 13 ＞30～50120 140 80 34 19 14 34 21 15 31 17 12HT-200 ＞2.5～10600～800220 170 100 63 36 25 63 38 28 57 31 23 ＞10～20195 170 100 56 32 22 56 33 25 50 27 20 ＞20～30170 170 100 49 28 19 49 29 22 44 24 17 ＞30～50160 170 100 46 26 18 46 27 21 41 22 16HT-250 ＞4.0～10800～1000270 230 130 77 44 31 77 46 35 69 37 28 ＞10～20240 230 130 69 39 27 69 41 31 62 33 25 ＞20～30220 230 130 63 36 25 63 38 28 57 31 23 ＞30～50200 230 130 57 32 23 57 34 26 51 28 21HT-300 ＞10～201000～1200290 285 160 83 47 33 83 50 37 75 40 30 ＞20～30250 285 160 71 41 29 71 43 32 64 35 26 ＞30～50230 285 160 66 37 26 66 39 30 59 32 24HT-350 ＞10～201100～1300340 315 180 97 55 39 97 58 44 87 47 35 ＞20～30290 315 180 83 47 33 83 50 37 75 40 30＞30～50260 315 180 74 42 30 74 44 33 67 36 27 附表钢铁的许用应力（kgf/cm2）载荷软钢中硬钢铸钢钢铁拉伸ⅠⅡⅢ900～1500600～1000300～ 5001200～1800800 ～1200400 ～ 600600～1200400～600200～400300200100压缩ⅠⅡ900～1500600～10001200～1800800 ～1200900～1500600～1000900600弯曲ⅠⅡⅢ900～1500600～1000300～ 5001200～1800800 ～1200400 ～ 600750～1200500～ 800250～ 400剪切ⅠⅡⅢ720～1200480～ 800240～ 400960～1440640～ 960320～ 480480～960320～640160～320300200100扭转ⅠⅡⅢ600～1200400～ 800200～ 400900～1440640～ 960320～ 480480～960320～640160～320（注）载荷指Ⅰ：静载荷Ⅱ：重复载荷Ⅲ：交变载荷表4 许用弯曲应力[σ]ω材料极限强度σkgf/cm2许用应力[σ] kgf/cm2稳定载荷冲击或脉动载荷反复交变载荷碳素钢400050006000700013001700200023007007509501100400450550650合金钢8000100002700330013001600750900铸钢4000500010001200500700300400表5 轴的常用材料及许用弯曲应力[30]钢号处理毛坯直径(mm)机械性能硬度HB许用弯曲应力[σ]wkgf/cm2σbkgf/mm2σskgf/mm2σ-1kgf/mm235 正火正火正火正火+回火调质25≤100＞100～300＞300～500＞500～750≤100＞100～3005452504846565432272624233028262524232226.525.5≤187143～187143～187137～187131～187163～201144～2011100105010009609201100108045 正火正火正火正火+回火调质25≤100＞100～300＞300～500＞500～700≤2006160585654653630292827362827.527262530≤241170～207163～207156～207149～207187～22911501150113010801050125035SiMn42SiMn 调质25≤100＞100～300＞300～400＞400～5009080757065755245403846403532.531.5229～286217～269217～255197～2551600140014001350130040MB 调质25≤2001007580505036 240～2901750145038SiMo 调质≤100＞100～300＞300～500＞500～800757270606055504038363530228～286217～269197～241186～241150014501400125040Cr 调质25≤100＞100～300＞300～500＞500～8001007570656080525040355037353129241～286241～286229～260217～26017501500148013001200注：表中[σ-1]适用于▽4～▽8，如果光洁度提高或降低，[σ-1]应相应提高或降低5～15%。

表6 轴类零件允许变形的参考数值变形名称变形允许值挠度ν一般用途的轴需要提高刚度的转轴安装齿轮的轴安装蜗轮的轴[ν]=(0.0003～0.0005)ι[ν]=0.0002ι[ν]=(0.01～0.05)mn[ν]=(0.01～0.05)mt转角θ滑动轴承向心球轴承向心球面轴承圆柱滚子轴承圆锥滚子轴承安装齿轮的轴承[θ]=0.001rad[θ]=0.005rad[θ]=0.005rad[θ]=0.0025rad[θ]=0.0016rad[θ]=0.001rad注：ι——轴承之间的长度(mm)；mn——齿轮法面模数(mm)；Mt——蜗轮的端面模数(mm)。

表7 轴弯曲的允许变形量[30]名称挠度允许值[f]cm一般用途的轴刚度要求高的轴安装齿轮的轴安装蜗轮的轴0.0003～0.0005ι(跨度) 0.0002ι0.01～0.030.02～0.05名称倾角允许值[θ]rad装齿轮或滑动轴承处向心球轴承处向心球面轴承处短圆柱滚子轴承处圆锥滚子轴承处[θ]=0.001 [θ]=0.005 [θ]=0.005 [θ]=0.0025 [θ]=0.0016。