材料的疲劳极限,实际上是材料的力学性能指标,是用试件通过试验测出的。而实际中的各机械零件,与标准试件在形体、表面质量以及绝对尺寸等方面往往是有差异的。因此实际机械零件的疲劳强度与用试件测出的必然有所不同。 影响零件疲劳强度的主要因素有以下三个: 一、应力集中的影响 机械零件上的应力集中会加快疲劳裂纹的形成和扩展。从而导致零件的疲劳强度下降。一般用疲劳缺口系数 、 (也称应力集中系数)计入应力集中的影响。 试验证明:应力集中、尺寸和表面质量都只对应力幅有影响,而对平均应力没有明显的影响(即对静应力没有影响)。
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$ K% b9 {5 Z, o4 ?( j2 t4 v其中, 、 表示无应力集中试件的对称循环弯曲(扭转剪切)疲劳极限; 、表示有应力集中试件的对称循环弯曲(扭转剪切)疲劳极限。
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( }* H' z0 V9 a; _( ?7 S) f: \注:其值不仅与零件几何形状和相对尺寸有关,而且还与零件材料的内部组织结构有关。当同一剖面上同时有几个应力集中源时,应采用其中最大的疲劳缺口系数进行计算。 二、尺寸的影响 零件的尺寸越大,在各种冷、热加工中出现缺陷,产生微观裂纹等疲劳源的可能性(机会)增大。从而使零件的疲劳强度降低。 一般用尺寸系数,计入尺寸的影响。" K( X, p0 k- j* e- z
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' B! c$ k% [% ?* ~8 [其中, 表示标准尺寸试件的对称循环弯曲(扭转剪切)疲劳极限; 表示与试件应力集中相同的某种尺寸零件的对称循环弯曲(扭转剪切)疲劳极限。 三、表面质量的影响 表面质量指表面粗糙度及其表面强化的工艺效果。表面越光滑,疲劳强度可以提高。强化工艺(渗碳、表面淬火、表面滚压、喷丸等)可显著提高零件的疲劳强度。用表面状态系数计入表面质量的影响。
" O8 U# h/ S: ^$ s3 q' O其中, 标准表面状态试件的对称循环疲劳极限; 某种表面状态零件的对称循环疲劳极限。 写在后面:应力集中、尺寸和表面质量都只对应力幅有影响,而对平均应力没有明显的影响。(即对静应力没有影响)
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