機械設計力學基礎 參賽課件

1、機械設計力學基礎知識參賽選手：1.1載荷和應力1.1.1機械零部件的工作能力工作能力需求強度、剛度耐磨性振動穩(wěn)定性……以傳動為主的零件一般要求有一定的強度和剛度，即在工作負荷下不發(fā)生破壞和過大的變形；具有相對運動并傳力的零件需要有較好的耐磨性；而高速轉動的零件則要具有較高的振動穩(wěn)定性。1.1.2機械零件的強度強度反映機械零件承受載荷時抵抗破壞的能力1.1.3載荷計算載荷=K名義載荷1.1.4應力P113（a）對稱循環(huán)(b)脈動循環(huán)(c)

2、非對稱循環(huán)靜應力r=1循環(huán)特性系數(shù)r=1r=01r14.標準試件的疲勞極限和疲勞曲線P114有限壽命疲勞極限1.應力集中2.絕對尺寸3.表面狀態(tài)零件的對稱循環(huán)疲勞極限應力5.零件的疲勞極限P1156.許用應力及（許用)安全系數(shù)安全系數(shù)的采取原則：在保證安全的可靠的前提下，盡可能選擇較小的安全系數(shù)許用應力：計算應力允許達到的最大值。在實現(xiàn)條件下找出極限應力值，在現(xiàn)場情況下，考慮各方面的影響，加一個安全系數(shù)。7.整體強度和表面強度整體強度零

3、件受載時在本體內產生應力為整體強度問題，整體強度的形式有拉伸、壓縮、彎曲、扭轉、剪切零件受載時，在傳力的接觸表面上產生應力，引起表面強度問題。表面強度8.接觸強度接觸應力：是在兩個零件通過點接觸或線接觸傳遞載荷時，在接觸部位產生彈性變形，同時產生的很大的應力。彈性力學中的赫茲Hertz公式作用在圓柱體上的壓力，N接觸線長度，mm綜合曲率半徑兩圓柱體材料的泊松比材料彈性系數(shù)，E1E2圓柱體材料的彈性模量1.2機械零部件失效形式與設計準則1

4、.2.1失效形式及對策機械零部件由于某種原因喪失工作能力而不能正常工作時稱為失效。采用的對策1.控制零件尺寸2.合理選擇材料和熱處理方式3.合理設計機構4.合理使用和維護1.控制零件尺寸按強度、剛度等工作能力準則計算零件尺寸，使在滿足工作要求條件下尺寸盡量緊湊。1）校驗計算2）設計計算3）計算承載力2.合理選擇材料和熱處理從考慮強度出發(fā)選擇強度極限高的材料同樣尺寸的零件可以承受更大載荷而不被破壞從考慮剛度出發(fā)選擇彈性模量較大的材料相同工