载荷引起的机械零件失效分析之——载荷与应力的分类
发布:hj9411 | 发布时间: 2008年4月29日机械零件所受的载荷包括力F、转矩T、弯矩M和功率P等,它们是设计零件进行强度计算的主要依据。
1、载荷的分类 载荷按其随时间的变化特性可分为两类。
(1)静载荷。不随时间变化的载荷称为静载荷。绝对的静载荷在机器中是很少遇到的。但一般认为在整个使用寿命期内,载荷随时间变化次数不大于103时,就可看作是静载荷。如物体重力,锅炉所受压力、吊钩螺栓所承受的拉力等。
(2)变载荷。随时间作周期性或非周期性变化的载荷称为变载荷。如汽车的齿轮和轴所承受的动载荷。
在设计计算中,常把载荷分为名义载荷和计算载荷。根据机器在稳定和理想工作条件下的工作阻力,按力学公式求出的载荷称为名义载荷:考虑机器在工作中载荷的变化和在零件上分布的不均匀性,以及其他影响零件受力的种种因素(如启动和制动时的过载等),因此,设计时引入载荷系数K,来考虑这些因素的影响。载荷系数K与名义载荷的乘积称为计算载荷,即:
Fca=KF
式中 Fca和F分别为计算载荷和名义载荷,单位为N。
必须指出,计算载荷只是初步设计时所依据的一个数值,所以,它与用在零件上随机变化的实际载荷是有区别的。实际载荷与计算载荷之间的差异以及对强度的影响,可在安全系数中考虑。
2、应力的分类 根据零件在外载荷的作用下,所引起的应力按其大小和方向是否随时间变化,分为静应力和变应力。
(1)静应力。静应力大小和方向不随时间变化或变化缓慢的应力称为静应力。它只能在静载荷作用下产生。零件在静应力作用下可能发生断裂或塑性变形失效。
(2)变应力。变应力大小和方向随时间变化的应力称为变应力。变应力可以由变载荷产生,也可以由静载荷产生。机械零件中的应力多为变应力,零件在变应力作用下可能发生疲劳失效。
变应力又可分为稳定循环变应力,不稳定循环变应力和随机变应力。如果每次变化中,应力周期、应力幅和平均应力都分别相等,则这种应力称为稳定循环变应力,如果不相等,则称为不稳定循环变应力。
用材料力学公式,根据名义载荷求得的应力称为名义应力,根据计算载荷求得的应力称为计算应力,计算应力中还要引入应力集中系数等因素。零件的危险截面处的最大计算应力,简称为最大应力。
- 相关文章:
机械零件的设计计算准则 (2008-4-29 11:22:12)
机械零件的失效形式 (2008-4-29 11:16:50)
铸造应力的产生原因及特点 (2008-4-16 14:21:49)
发表评论
◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法、交流您的观点。





