机械设计中的安全系数选择问题

工程中的材料强度、刚度、稳定性。

强度-构件在确定的外力作用下，不发生破坏或过量塑性变形的能力。

杆-拉杆与压杆。

工程中承受拉伸的杆件统称为拉杆，受压的杆件成为杆或柱，承受扭转的杆件称为轴，承受弯曲的杆件统称为梁。

在工程力学中，把一些杆轴交汇于一点的工程结构称为桁架结构，这种结构受力特征是内力只有轴力，没有弯矩和剪力。如：井架的主体桁架、建筑脚手架、三角形屋架梁等。

许用应力与安全系数

最近听到对于建井结构安全的一些言论，有的说安全凭经验即可，我原来怎样用的，现在怎样用是没有问题的；有的说，计算是什么结果，应该遵守。

用伟人毛泽东的哲学思想是“实践—理论—实践”，

我们正常工作中选用的钢丝绳安全系数、钢材安全系数许用应力和安全系数都是比较成熟的，是规范推荐值或强制值。

在非标准或特殊情况下，安全应由自己评估。许用应力与安全系数常常应由自己选取决策。强度—在确定的外力作用下，不发生破坏的能力。

刚度—在确定的外力作用下，变形或位移在工程允许的范围内。

稳定性—在可能的外力作用下不会发生突然转变的能力。例如：建筑施工脚手架，强度、刚度能满足，但由于局部结构不稳定，使整个脚手架倾覆或塌陷。

材料名称屈服点σs抗拉强度σb抗剪强度τ单位材料使用地点

Q235235375MPa或N/mm^2普通结构

45355600轴类件

30CrMnTi1470？

60Si2CrVA16781865钢丝

安全系数S应该综合荷载确定的准程度、材料性能数据的可靠性、所有计算方法的合理性、加工装配精度以及所设计的零件的重要性来确定。各行各业都有一些经验的安全系数，目前均偏于保守。目前，流行的安全系数法是部分系数法，他将各个对安全系数有影响的因素分别用一个分系数如：S1、S2、……标示，这些系数的乘积即即为安全系数：S=S1S2S3。。。。在实际应用中，取大取小带有一定主观性，即一般取大值或中间值，考虑的因素越多，系数值越大。

名称S？

抗疲劳计算系数～3？

抗变形计算系数～2？

抗断裂计算系数2～4？

抗不稳定计算系数3～5？

工作重要性系数～？

计算误差系数～？

轧制工艺可靠性系数～？

锻造工艺可靠性系数～？

铸造工艺可靠性系数～？

使用磨损系数～？

锈蚀系数～？

钢丝绳结构系数？

案例：凿井提升钩头的安全系数S怎样确定？

解：凿井提升钩头在竖井施工中是非常重要的设备，存在隐患将造成不可预测的损失。在使用中应加强检查与维护，在主钩头部位不能随意加热或焊接任何附件。安全系数的确定考虑了一下因素。考虑抗断裂条件，S1 = ；考虑锻造工艺条件，S2 = ；考虑工作重要性条件S3 = ；考虑磨损影响S4 = ；考虑疲劳断裂条件S5 = 2；考虑锈蚀影响S6 =

则安全系数为：S=S1S2S3S4S5S6 = 安全规程取13倍

（注：上述解并不是安全规程规定凿井钩头安全系数的依据，是本人分析结果，如果需要考证，请查有关资料