最新机械零件的失效形式幻灯片.ppt

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1、机械零件的失效形式机械零件的失效形式：破坏性失效和非破坏性失效1、断裂或塑性变形2、过大的弹性变形3、磨损4、强烈的振动5、其他：联接的松弛；摩擦传动的打滑等§9-1机械零件设计概述★机械零件设计应满足的基本要求：工作可靠、成本低廉。★机械零件的失效：由于某种原因不能正常工作的现象。载荷——称为承载能力磨损——称为耐磨性振动——称为稳定性★机械零件的工作能力：在不发生失效的条件下，零件所能安全工作的限度。§9-1机械零件设计概述★机械零件设计应满足的基本要求：工作可靠、成本低廉。★机械零件的失效：由于某种原因不能正常工作的现象。不随时间变化的应力。随时间变化的应力。具有周期性的变应力。塑性

2、材料σS脆性材料σB变应力下的许用应力★变应力下零件的失效形式：疲劳断裂★疲劳断裂特征：1、疲劳断裂的最大应力＜材料的屈服极限；2、疲劳断口均表现为无明显塑性变形；3、断口上明显地有两个区域：光滑区、粗糙区；4、疲劳断裂是损伤的积累的结果。★疲劳曲线1、应力越小，能经受的循环次数越多。应力循环基数应力循环N次时，材料的疲劳极限。材料的持久疲劳极限2、疲劳曲线的左半部（N≤N0），可用下列方程表示：对应于循环次数N的弯曲疲劳极限：★许用应力对称循环：脉动循环：应力集中系数尺寸系数表面状态系数机械零件在载荷重复作用下，首先在表层内产生初始疲劳裂纹，然后裂纹逐渐扩展，（如有润滑油，则被挤进裂纹中

3、产生高压，使裂纹加快扩展）最终使表层金属呈小片状剥落下来，而在零件表面形成一些小坑。后果：1、损坏零件的光滑表面；2、减小了接触面积，降低承载能力;3、引起振动和噪声。1.失效形式：疲劳点蚀§6-3机械零件的接触强度2.接触应力的计算由弹性力学知，当两个轴线平行的圆柱体相互接触并受压时，其接触面积为一狭长矩形，最大接触应力发生在接触区中线上，其值为:1.失效形式：疲劳点蚀§6-3机械零件的接触强度1.失效形式：疲劳点蚀2.接触应力的计算机械零件的接触强度3.接触疲劳强度的判定条件1、磨损：运动副中，摩擦表面物质不断损失的现象。2、耐磨性：零件抗磨损的能力称。3、计算准则：在预定使用期限内，

4、零件的磨损量不超过允许值。5、耐磨性计算§6-4机械零件的耐磨性2.材料的选择：使用要求、工艺要求、经济要求§6-5机械制造常用材料及其选择机器在装配时，零件可不经任何修配、加工及调整，就能装成机器，并完全符合规定的使用性能要求。按照这种原则生产的零件、部件或机器。1.公差与配合1.1互换性§6-6公差与配合、表面粗糙度和优先数系1.2互换性的意义1.3公差与配合的基本术语1、极限尺寸:2、公差：3、公差带：4、配合：允许尺寸变化的两个界限值，其中较大的为最大极限尺寸；较小的为最小极限尺寸。两个允许的极限尺寸之差。上下偏差的两条直线所限定的区域。同一基本尺寸的孔与轴的配合。互换性的意义：在

5、各种机器和仪器中的齿轮、滚动轴承等都具有互换性。当它们损坏时，就能够迅速地用新的替换，缩短修理时间，节约修理费用，保证机器工作的连续性和持久性，提高机器的使用率。我们熟悉的灯泡、自行车、缝纫机、钟表等中的零部件一但损坏，之所以能很快更换新的，就是因为它们具有互换性。对影响范围大的重要设备及军用品的修复，零部件具有互换性的意义就更大。机械零件的几何形体通常是通过加工得到的。然而任何加工方法都不可能把零件加工得绝对准确，在尺寸、形状和相互位置这三个方总是存在着一定的加工误差。欲保证其几何精度，就必须将加工误差控制在一定的范围内。▲把零件的几何参数值规定在允许范围内的变动量——称为公差▲互换性的

6、实现，其设计与制造必须实现标准化小结：1、机械零件应满足的要求是具有足够的工作能力、经济效益高和使用维护方便等。由于各种机械零件的工作情况和失效形式不同，其工作能力和计算准则也不同。通常强度（特别是疲劳强度）是零件应满足的基本要求。2、在设计机械零件的过程中，必须注意提高经济效益。为此：1）合理地选择材料，应满足使用、工艺和经济三方面的要求；2）保证良好的工艺性以减少制造费用；3）尽可能符合标准化的要求以简化设计和降低成本。3、设计机械零件对，必须使计算和结构设计相结合。要了解有关零件结构工艺性的要求，逐步熟悉结构设计的基本要求。4、要了解标准化及其意义，须学会查阅和运用我国目前使用的有关

7、标准、手册和图册等资料。5、对于计算公式必须理解其根据和适用条件而不要乱套公式，并了解公式中各个参数对设计的影响及其选择原则。6、经验公式和经验数据只要求了解它们的依据和各参数之间的关系。GsolAlaBsiCdoDreEmiFfaGsolAlaBsiCdoDreEmiFfaGsolAlaBsiCdoDreEmiFfaGsolAlaBsi8DreEmiFfaGsolAla88888Cdo8Bsi8Cdo8FfaEmiDr