2.3 极限应力线图 | |
二、零件的极限应力线图:由于零件几何形状的变化、尺寸大小、加工质量及强化因素等的影响,使得零件的疲劳极限要小于材料试件的疲劳极限。如以弯曲疲劳极限的综合影响系数Kσ表示材料对称循环弯曲疲劳极限σ-1与零件对称循环弯曲疲劳极限σ-1e的比值,即 | |
则当已知Kσ及σ-1时,就可以不经试验而估算出零件的对称循环弯曲疲劳极限为: | |
在不对称循环时,Kσ是试件的与零件的极限应力幅的比值。把零件材料的极限应力线图中的直线A′D′G′按比例向下移,成为下图所示的直线ADG,而极限应力曲线的CG′部分,由于是按照静应力的要求来考虑的,故不须进行修正。零件的极限应力曲线由折线AGC表示。直线AG的方程为: | |
或 | |
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直线CG的方程为: | |
式中:σ-1e ——零件的对称循环弯曲疲劳极限; | |
σae′——零件受循环弯曲应力时的极限应力幅; | |
σme′——零件受循环弯曲应力时的极限平均应力; | |
ψσe ——零件受循环弯曲应力时的材料特性, | |
ψσ—— 试件受循环弯曲应力时的材料特性,其值由试验决定。 | |
Kσ—— 弯曲疲劳极限的综合影响系数, | |
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式中:kσ——零件的有效应力集中系数(脚标σ表示在正应力条件下,下同); | |
εσ——零件的尺寸系数; | |
βσ——零件的表面质量系数; | |
βq——零件的强化系数。 | |
以上各系数的值见有关资料。 | |
同样,对于切应力的情况,可以仿照上面公式,并以τ代换σ,得出极限应力曲线的方程为: | |
或 及 | |
式中:ψτe ——零件受循环切应力时的材料特性, | |
ψτ——试件受循环切应力时的材料特性,ψτ≈0.5ψσ; | |
Kτ——剪切疲劳极限的综合影响系数, | |
式中kτ、ετ、βτ的含义分别与kσ、εσ、βσ相对应,脚标τ则表示在切应力条件下。 |