第2章機械設計的工作能力和計算準則2022/10/30第2章機械設計的工作能力和計算準則第2章機械設計的工作能力和計算準則2022/10/22第2章12.1機械零件的載荷和應力2.1.1機械零件的載荷----靜載荷和變載荷(1)靜載荷----不隨時間變化或變化很小(2)變載荷----隨時間作周期性或非周期性變化設計計算中涉及----名義載荷F計算載荷Fc=kF載荷系數K

----主要由動力機和工作機的工作性能決定第2章機械設計的工作能力和計算準則2.1機械零件的載荷和應力2.1.1機械零件的載荷----2變應力靜應力：r=1σt脈動循環：r=0σt0對稱循環：r=-1σt0非對稱循環tσ02.1.2機械零件的應力第2章機械設計的工作能力和計算準則變應力靜應力：r=1σt脈動循環：r=0σt0對稱循環：r=3第2章機械設計的工作能力和計算準則第2章機械設計的工作能力和計算準則4穩定循環變應力的基本參數和種類a)基本參數應力循環特性最大應力最小應力平均應力應力幅變應力通常可用5個參數中任兩個來描述:第2章機械設計的工作能力和計算準則穩定循環變應力的基本參數和種類a)基本參數應力循環特性5變應力進行有關參數計算時應該注意幾點問題：（1）橫坐標以上為拉伸應力，數值為正，橫坐標以下為壓縮應力，數值為負。對于剪切應力，則可以自行規定一個方向為正值，另一個方向為負值。（2）根據絕對值大小判斷σmax和σmin，絕對值大者為σmax，小者為σmin。（3）循環特性的變化范圍為。第2章機械設計的工作能力和計算準則變應力進行有關參數計算時應該注意幾點問題：第2章機械設計的工6靜應力只能由靜載荷產生，變應力可能由變載荷或靜載荷產生。aσ0tt0σa在變應力下，零件的主要失效形式為：疲勞破壞第2章機械設計的工作能力和計算準則靜應力只能由靜載荷產生，aσ0tt0σa在變應力下，零件的主74.名義應力----由名義載荷求出的應力5.計算應力----由計算載荷求出的應力第2章機械設計的工作能力和計算準則4.名義應力----由名義載荷求出的應力第2章機械設計的工82.2機械零件的計算準則機械零件的失效方式失效----零件喪失工作能力或達不到設計要求的性能。常見失效形式整體斷裂；變形過大；零件表面破壞、不能滿足工作條件包括：打滑；聯接松動、泄露等。第2章機械設計的工作能力和計算準則2.2機械零件的計算準則機械零件的失效方式第2章機械設計的9第2章機械設計的工作能力和計算準則第2章機械設計的工作能力和計算準則10失效具有多樣性,同一種零件會有多種失效形式，但最常發生的失效形式主要是由于強度、剛度、耐磨性、耐溫度性、振動穩定性、可靠性等方面的問題。第2章機械設計的工作能力和計算準則失效具有多樣性,同一種零件會有多種失效形式，但最常發11零件工作—→承受載荷—→載荷欲使零件失效零件據自身結構、材料反抗失效—→反抗失效＞失效—→解決辦法：合理設計遵循設計準則第2章機械設計的工作能力和計算準則零件工作—→承受載荷—→載荷欲使零件失效零件據自身結構、—→122.2.1強度準則

強度：零件抵抗斷裂、塑變、疲勞破壞的能力1.判斷危險截面的最大應力(,)是否小于或等于許用應力([],[])第2章機械設計的工作能力和計算準則2.2.1強度準則

強度：零件抵抗斷裂、塑變、疲勞破壞的能132.判斷危險截面的實際安全系數是否大于或等

于許用安全系數采用何種方法計算，通常由可資利用的數據和計算慣例來訣定。S——安全系數，S＞1—→S↑：安全，浪費材料S↓：經濟，不安全第2章機械設計的工作能力和計算準則2.判斷危險截面的實際安全系數是否大于或等

于許用安全14安全系數意義考慮實際情況及必要強度儲備安全系數的決定因素（1）載荷和應力的性質和計算的準確程度；（2）運行條件的平穩程度（是否有沖擊載荷）；（3）材料的性質和材質的均勻程度；（4）零件的重要程度；（5）工藝和探傷水平；（6）環境是否具有腐蝕性。安全系數的選擇原則：在保證安全、可靠的前提下，盡可能選用較小的安全系數。第2章機械設計的工作能力和計算準則安全系數意義第2章機械設計的工作能力和計算準則15剛度----零件在載荷作用下抵抗變形的能力(力,力矩/彈性變形量)柔度----在外力作用下產生變形的能力(彈性變形量/力,力矩)2.2.2剛度準則第2章機械設計的工作能力和計算準則剛度----零件在載荷作用下抵抗變形的能力(力,力矩/彈性16剛度指標:伸長,壓縮,撓度,扭角,轉角計算準則:彈性變形量不大于許用值實際的彈性變形量可以根據不同的零件，依據不同的理論或實驗方法進行確定，而相應的許用值則需要根據不同的場合，根據理論和經驗確定合理的數值。第2章機械設計的工作能力和計算準則剛度指標:伸長,壓縮,撓度,扭角,轉角實際的彈性變形量可以17機床主軸等彈性變形過大將影響加工精度。第2章機械設計的工作能力和計算準則機床主軸等彈性變形過大將影響加工精度。第2章機械設計的工作能182.2.3壽命準則壽命是機械零件能正常工作延續的時間

決定零件壽命的主要的因素----腐蝕、疲勞和磨損；磨損問題和腐蝕----研究目前還很不完善，還無法建立一個能夠為廣泛接受的計算準則；疲勞問題----目前發展比較成熟，具體的疲勞壽命計算方法，后續章節中有詳細的介紹。第2章機械設計的工作能力和計算準則2.2.3壽命準則第2章機械設計的工作能力和計算準則191.可靠性----產品在規定的條件下和規定的時間內無故障完成規定功能的能力2.可靠度----產品在規定的條件下和規定的時間內完成規定功能的概率(Rt)Rt=Nt/N=(N-Nf)/N=1-Nf/NN－總的零件Nt－繼續工作的零件Nf－失效的零件3.累積失效概率----產品在規定的條件下和規定的時間內失效的概率(Ft或P)Ft=Nf/N=1-Rt,Ft+Rt=12.2.4可靠性準則第2章機械設計的工作能力和計算準則1.可靠性----產品在規定的條件下和規定的時間內無故障完成201.可靠性----產品在規定的條件下和規定的時間內無故障完成規定功能的能力2.可靠度----產品在規定的條件下和規定的時間內完成規定功能的概率(Rt)Rt=Nt/N=(N-Nf)/N=1-Nf/NN－總的零件Nt－繼續工作的零件Nf－失效的零件3.累積失效概率----產品在規定的條件下和規定的時間內失效的概率(Ft或P)Ft=Nf/N=1-Rt,Ft+Rt=12.2.4可靠性準則第2章機械設計的工作能力和計算準則1.可靠性----產品在規定的條件下和規定的時間內無故障完成21隨試驗時間不斷延長，則Nf將不斷增加，可靠度逐漸減少，這說明零件的可靠度是隨時間發生改變的，是時間的函數。對Ft進行微分得：失效分布密度f(t)=dFt/dt=dNf/Ndt與時間的關系曲線稱為失效分布曲線,常見的分布曲線有正態分布,可根據分布函數求出可靠度。第2章機械設計的工作能力和計算準則隨試驗時間不斷延長，則Nf將不斷增加，可靠度逐漸減少，這說明22可靠性計算準則,就是要保證零件在工作過程中能夠滿足規定的可靠性要求。第2章機械設計的工作能力和計算準則可靠性計算準則,就是要保證零件在工作過程中能夠滿足規定的可靠232.3提高強度的一般方法第2章機械設計的工作能力和計算準則2.3提高強度的一般方法第2章機械設計的工作能力和計算準則242.3.2提高機械零件強度的一般措施1）合理布置零件,減少所受最大載荷圖2.6改進零件布置提高彎曲強度第2章機械設計的工作能力和計算準則2.3.2提高機械零件強度的一般措施1）合理布置零件,減少252）采用等強度結構

圖2.7階梯軸的等強度原理第2章機械設計的工作能力和計算準則2）采用等強度結構

圖2.7階梯軸的等強度原理第2章機械設263）減少應力集中圖2.8齒面載荷的均布措施第2章機械設計的工作能力和計算準則3）減少應力集中圖2.8齒面載荷的均布措施第2章機械設計的274）選用合理截面比如梁的截面采用工字型、T字型；軸的截面采用圓形、空心圓形等。5）對零件表面進行強化處理比如，為提高零件表面疲勞強度，常采用的表面強化工藝有：噴丸處理及碾壓處理、滲碳、碳氮共滲、滲氮、表面淬火。第2章機械設計的工作能力和計算準則4）選用合理截面第2章機械設計的工作能力和計算準則28表面強度分為三種:1）表面擠壓強度2）表面接觸強度3）表面磨損強度2.4機械零件的表面強度第2章機械設計的工作能力和計算準則2.4機械零件的表面強度第2章機械設計的工作能力和計算準則291）表面擠壓強度表面擠壓強度：零件表面抵抗表面擠壓破壞的能力1.擠壓應力：在接觸面上的壓應力第2章機械設計的工作能力和計算準則1）表面擠壓強度表面擠壓強度：零件表面抵抗表面擠壓破壞的能力302.擠壓失效形式----壓碎和塑性變形3.擠壓應力的分布4.條件性簡化計算擠壓應力5.計算公式第2章機械設計的工作能力和計算準則2.擠壓失效形式----壓碎和塑性變形第2章機械設計的工作能312）表面接觸強度指高副接觸的表面抵抗接觸破壞的能力（線接觸和點接觸）靜載荷作用時的失效形式:----脆性材料的表面壓碎和塑性材料的表面塑性變形變載荷作用下的失效形式:----失效為疲勞破壞(表面疲勞磨損或點蝕)第2章機械設計的工作能力和計算準則2）表面接觸強度指高副接觸的表面抵抗接觸破壞的能力（線接觸和32對于圓柱接觸的情形，接觸應力為：E為兩接觸材料的彈性模量，為泊松比，為綜合曲率半徑（正號表示外接觸，負號表示內接觸）第2章機械設計的工作能力和計算準則對于圓柱接觸的情形，接觸應力為：E為兩接觸材料的彈性模量，33點接觸的情形一般可以歸結為兩個球體的接觸，接觸應力為：

第2章機械設計的工作能力和計算準則點接觸的情形一般可以歸結為兩個球體的接觸，第2章機械設計的工34----兩圓柱體接觸，接觸面為矩形，最大接觸應力σHmax∝F1/2，兩球體接觸，接觸面為圓形，最大接觸應力σHmax∝F1/3----

最大接觸應力以兩圓柱體外接觸最高，圓柱體-平面接觸次之，內、外圓柱體接觸最低第2章機械設計的工作能力和計算準則----兩圓柱體接觸，接觸面為矩形，最大接觸應力σHmax35計算準則σHmax----最大接觸應力[σH]max----最大許用接觸應力最大接觸應力σHmax根據赫茲接觸應力公式進行計算。第2章機械設計的工作能力和計算準則計算準則σHmax----最大接觸應力最大接觸應力σHma363）表面磨損強度條件性計算1、滑動速度低、載荷大時限制表面壓強p[p]2、滑動速度較高時防止潤滑失效pv[pv]3、高速時防止速度過高加速磨損v[v]p----工作表面的壓強v----滑動速度第2章機械設計的工作能力和計算準則3）表面磨損強度條件性計算p----工作表面的壓強第2章機37提高剛度的方法：1）材料對剛度的影響彈性模量大則剛性就大,金屬大于非金屬,同類金屬的彈性模量相差不大,以高強度合金鋼代替普通碳鋼來提高剛度的方法不可取2.5機械零件的剛度和改進措施第2章機械設計的工作能力和計算準則提高剛度的方法：2.5機械零件的剛度和改進措施第2章機械設382）結構對剛度的提高支承方式和位置懸臂支承、球軸承簡支承和滾子軸承支承結構，它們的最大彎矩之比為Ma：Mb：Mc為4：2：1，最大變形撓度之比ya：yb：yc為16：4：1，3）通過預緊裝配實現剛度的提高

第2章機械設計的工作能力和計算準則2）結構對剛度的提高第2章機械設計的工作能力和計算準則392.6機械零件的振動穩定性沖擊強度2.6.1零件的振動和振動穩定性振動----零件周期性的彈性變形現象失穩----零件或機器的自振頻率和周期性外力的變化頻率相等或相接近時，發生共振，振幅將急劇增大，此種現象稱為失穩。振動穩定性計算準則----使零件的固有頻率f與外力作用頻率fp既不相等也不接近

0.85f>fp1.15f<fp

第2章機械設計的工作能力和計算準則2.6機械零件的振動穩定性沖擊強度2.6.1零件的振動和40一般采取的措施有：（1）盡量采用對稱結構（如花鍵聯接）、減少懸臂長度、縮短中心距等；（2）對轉動零件進行平衡，盡量滿足動、靜平衡條件；（3）采用阻尼作用消耗引起振動的能量，比如設置滑動軸承的油膜阻尼器、液壓缸端部的阻尼孔等；（4）設置隔振零件，比如加裝彈簧、橡膠墊、隔振層等都具有減振作用。第2章機械設計的工作能力和計算準則一般采取的措施有：第2章機械設計的工作能力和計算準則412.6.2機械零件的沖擊強度1.沖擊強度和沖擊變形的計算由沖擊能轉變為變形能：F'=KIFσ'＝KIσy'=KIy－為沖擊系數y為靜載荷F作用下的物體B彈性變形量

沖擊系數的確定方法為：輕度沖擊1～1.1，中度沖擊1.25～1.4，重度沖擊1.6～2，極大沖擊2～3。第2章機械設計的工作能力和計算準則2.6.2機械零件的沖擊強度y為靜載荷F作用下的物體B彈性42習題1-41-51-61-91-141-161-37第2章機械設計的工作能力和計算準則習題第2章機械設計的工作能力和計算準則43復習思考題

1、何謂零件的失效？常見形式有哪些？

2、載荷、應力各如何分類？基本變應力有哪幾種？用哪些參數描述變應力？

3、如何判斷零件受力類型？

4、兩種判斷零件強度的方式是什么？

5、安全系數如何選擇？其大小會產生什么影響？

6、提高零件強度有哪些措施？

第2章機械設計的工作能力和計算準則復習思考題

1、何謂零件的失效？常見形式有哪些？

2、載荷、44

7、表面強度有哪幾種？如何計算擠壓和磨損強度？

8、何謂剛度和柔度？剛度不足會產生什么影響？影響剛度的因素有哪些？

9、根據沖擊模型推導解釋沖擊載荷的危害及如何緩和沖擊作用。

10、何謂振動、共振及失穩？穩定性計算的準則是什么？減輕振動的措施有哪些？

11、什么是可靠度？

第2章機械設計的工作能力和計算準則

7、表面強度有哪幾種？如何計算擠壓和磨損強度？

8、何謂45演講完畢，謝謝聽講!再見，seeyouagain3rew2022/10/30第2章機械設計的工作能力和計算準則演講完畢，謝謝聽講!再見，seeyouagain3rew46第2章機械設計的工作能力和計算準則2022/10/30第2章機械設計的工作能力和計算準則第2章機械設計的工作能力和計算準則2022/10/22第2章472.1機械零件的載荷和應力2.1.1機械零件的載荷----靜載荷和變載荷(1)靜載荷----不隨時間變化或變化很小(2)變載荷----隨時間作周期性或非周期性變化設計計算中涉及----名義載荷F計算載荷Fc=kF載荷系數K

----主要由動力機和工作機的工作性能決定第2章機械設計的工作能力和計算準則2.1機械零件的載荷和應力2.1.1機械零件的載荷----48變應力靜應力：r=1σt脈動循環：r=0σt0對稱循環：r=-1σt0非對稱循環tσ02.1.2機械零件的應力第2章機械設計的工作能力和計算準則變應力靜應力：r=1σt脈動循環：r=0σt0對稱循環：r=49第2章機械設計的工作能力和計算準則第2章機械設計的工作能力和計算準則50穩定循環變應力的基本參數和種類a)基本參數應力循環特性最大應力最小應力平均應力應力幅變應力通常可用5個參數中任兩個來描述:第2章機械設計的工作能力和計算準則穩定循環變應力的基本參數和種類a)基本參數應力循環特性51變應力進行有關參數計算時應該注意幾點問題：（1）橫坐標以上為拉伸應力，數值為正，橫坐標以下為壓縮應力，數值為負。對于剪切應力，則可以自行規定一個方向為正值，另一個方向為負值。（2）根據絕對值大小判斷σmax和σmin，絕對值大者為σmax，小者為σmin。（3）循環特性的變化范圍為。第2章機械設計的工作能力和計算準則變應力進行有關參數計算時應該注意幾點問題：第2章機械設計的工52靜應力只能由靜載荷產生，變應力可能由變載荷或靜載荷產生。aσ0tt0σa在變應力下，零件的主要失效形式為：疲勞破壞第2章機械設計的工作能力和計算準則靜應力只能由靜載荷產生，aσ0tt0σa在變應力下，零件的主534.名義應力----由名義載荷求出的應力5.計算應力----由計算載荷求出的應力第2章機械設計的工作能力和計算準則4.名義應力----由名義載荷求出的應力第2章機械設計的工542.2機械零件的計算準則機械零件的失效方式失效----零件喪失工作能力或達不到設計要求的性能。常見失效形式整體斷裂；變形過大；零件表面破壞、不能滿足工作條件包括：打滑；聯接松動、泄露等。第2章機械設計的工作能力和計算準則2.2機械零件的計算準則機械零件的失效方式第2章機械設計的55第2章機械設計的工作能力和計算準則第2章機械設計的工作能力和計算準則56失效具有多樣性,同一種零件會有多種失效形式，但最常發生的失效形式主要是由于強度、剛度、耐磨性、耐溫度性、振動穩定性、可靠性等方面的問題。第2章機械設計的工作能力和計算準則失效具有多樣性,同一種零件會有多種失效形式，但最常發57零件工作—→承受載荷—→載荷欲使零件失效零件據自身結構、材料反抗失效—→反抗失效＞失效—→解決辦法：合理設計遵循設計準則第2章機械設計的工作能力和計算準則零件工作—→承受載荷—→載荷欲使零件失效零件據自身結構、—→582.2.1強度準則

強度：零件抵抗斷裂、塑變、疲勞破壞的能力1.判斷危險截面的最大應力(,)是否小于或等于許用應力([],[])第2章機械設計的工作能力和計算準則2.2.1強度準則

強度：零件抵抗斷裂、塑變、疲勞破壞的能592.判斷危險截面的實際安全系數是否大于或等

于許用安全系數采用何種方法計算，通常由可資利用的數據和計算慣例來訣定。S——安全系數，S＞1—→S↑：安全，浪費材料S↓：經濟，不安全第2章機械設計的工作能力和計算準則2.判斷危險截面的實際安全系數是否大于或等

于許用安全60安全系數意義考慮實際情況及必要強度儲備安全系數的決定因素（1）載荷和應力的性質和計算的準確程度；（2）運行條件的平穩程度（是否有沖擊載荷）；（3）材料的性質和材質的均勻程度；（4）零件的重要程度；（5）工藝和探傷水平；（6）環境是否具有腐蝕性。安全系數的選擇原則：在保證安全、可靠的前提下，盡可能選用較小的安全系數。第2章機械設計的工作能力和計算準則安全系數意義第2章機械設計的工作能力和計算準則61剛度----零件在載荷作用下抵抗變形的能力(力,力矩/彈性變形量)柔度----在外力作用下產生變形的能力(彈性變形量/力,力矩)2.2.2剛度準則第2章機械設計的工作能力和計算準則剛度----零件在載荷作用下抵抗變形的能力(力,力矩/彈性62剛度指標:伸長,壓縮,撓度,扭角,轉角計算準則:彈性變形量不大于許用值實際的彈性變形量可以根據不同的零件，依據不同的理論或實驗方法進行確定，而相應的許用值則需要根據不同的場合，根據理論和經驗確定合理的數值。第2章機械設計的工作能力和計算準則剛度指標:伸長,壓縮,撓度,扭角,轉角實際的彈性變形量可以63機床主軸等彈性變形過大將影響加工精度。第2章機械設計的工作能力和計算準則機床主軸等彈性變形過大將影響加工精度。第2章機械設計的工作能642.2.3壽命準則壽命是機械零件能正常工作延續的時間

決定零件壽命的主要的因素----腐蝕、疲勞和磨損；磨損問題和腐蝕----研究目前還很不完善，還無法建立一個能夠為廣泛接受的計算準則；疲勞問題----目前發展比較成熟，具體的疲勞壽命計算方法，后續章節中有詳細的介紹。第2章機械設計的工作能力和計算準則2.2.3壽命準則第2章機械設計的工作能力和計算準則651.可靠性----產品在規定的條件下和規定的時間內無故障完成規定功能的能力2.可靠度----產品在規定的條件下和規定的時間內完成規定功能的概率(Rt)Rt=Nt/N=(N-Nf)/N=1-Nf/NN－總的零件Nt－繼續工作的零件Nf－失效的零件3.累積失效概率----產品在規定的條件下和規定的時間內失效的概率(Ft或P)Ft=Nf/N=1-Rt,Ft+Rt=12.2.4可靠性準則第2章機械設計的工作能力和計算準則1.可靠性----產品在規定的條件下和規定的時間內無故障完成661.可靠性----產品在規定的條件下和規定的時間內無故障完成規定功能的能力2.可靠度----產品在規定的條件下和規定的時間內完成規定功能的概率(Rt)Rt=Nt/N=(N-Nf)/N=1-Nf/NN－總的零件Nt－繼續工作的零件Nf－失效的零件3.累積失效概率----產品在規定的條件下和規定的時間內失效的概率(Ft或P)Ft=Nf/N=1-Rt,Ft+Rt=12.2.4可靠性準則第2章機械設計的工作能力和計算準則1.可靠性----產品在規定的條件下和規定的時間內無故障完成67隨試驗時間不斷延長，則Nf將不斷增加，可靠度逐漸減少，這說明零件的可靠度是隨時間發生改變的，是時間的函數。對Ft進行微分得：失效分布密度f(t)=dFt/dt=dNf/Ndt與時間的關系曲線稱為失效分布曲線,常見的分布曲線有正態分布,可根據分布函數求出可靠度。第2章機械設計的工作能力和計算準則隨試驗時間不斷延長，則Nf將不斷增加，可靠度逐漸減少，這說明68可靠性計算準則,就是要保證零件在工作過程中能夠滿足規定的可靠性要求。第2章機械設計的工作能力和計算準則可靠性計算準則,就是要保證零件在工作過程中能夠滿足規定的可靠692.3提高強度的一般方法第2章機械設計的工作能力和計算準則2.3提高強度的一般方法第2章機械設計的工作能力和計算準則702.3.2提高機械零件強度的一般措施1）合理布置零件,減少所受最大載荷圖2.6改進零件布置提高彎曲強度第2章機械設計的工作能力和計算準則2.3.2提高機械零件強度的一般措施1）合理布置零件,減少712）采用等強度結構

圖2.7階梯軸的等強度原理第2章機械設計的工作能力和計算準則2）采用等強度結構

圖2.7階梯軸的等強度原理第2章機械設723）減少應力集中圖2.8齒面載荷的均布措施第2章機械設計的工作能力和計算準則3）減少應力集中圖2.8齒面載荷的均布措施第2章機械設計的734）選用合理截面比如梁的截面采用工字型、T字型；軸的截面采用圓形、空心圓形等。5）對零件表面進行強化處理比如，為提高零件表面疲勞強度，常采用的表面強化工藝有：噴丸處理及碾壓處理、滲碳、碳氮共滲、滲氮、表面淬火。第2章機械設計的工作能力和計算準則4）選用合理截面第2章機械設計的工作能力和計算準則74表面強度分為三種:1）表面擠壓強度2）表面接觸強度3）表面磨損強度2.4機械零件的表面強度第2章機械設計的工作能力和計算準則2.4機械零件的表面強度第2章機械設計的工作能力和計算準則751）表面擠壓強度表面擠壓強度：零件表面抵抗表面擠壓破壞的能力1.擠壓應力：在接觸面上的壓應力第2章機械設計的工作能力和計算準則1）表面擠壓強度表面擠壓強度：零件表面抵抗表面擠壓破壞的能力762.擠壓失效形式----壓碎和塑性變形3.擠壓應力的分布4.條件性簡化計算擠壓應力5.計算公式第2章機械設計的工作能力和計算準則2.擠壓失效形式----壓碎和塑性變形第2章機械設計的工作能772）表面接觸強度指高副接觸的表面抵抗接觸破壞的能力（線接觸和點接觸）靜載荷作用時的失效形式:----脆性材料的表面壓碎和塑性材料的表面塑性變形變載荷作用下的失效形式:----失效為疲勞破壞(表面疲勞磨損或點蝕)第2章機械設計的工作能力和計算準則2）表面接觸強度指高副接觸的表面抵抗接觸破壞的能力（線接觸和78對于圓柱接觸的情形，接觸應力為：E為兩接觸材料的彈性模量，為泊松比，為綜合曲率半徑（正號表示外接觸，負號表示內接觸）第2章機械設計的工作能力和計算準則對于圓柱接觸的情形，接觸應力為：E為兩接觸材料的彈性模量，79點接觸的情形一般可以歸結為兩個球體的接觸，接觸應力為：

第2章機械設計的工作能力和計算準則點接觸的情形一般可以歸結為兩個球體的接觸，第2章機械設計的工80----兩圓柱體接觸，接觸面為矩形，最大接觸應力σHmax∝F1/2，兩球體接觸，接觸面為圓形，最大接觸應力σHmax∝F1/3----

最大接觸應力以兩圓柱體外接觸最高，圓柱體-平面接觸次之，內、外圓柱體接觸最低第2章機械設計的工作能力和計算準則----兩圓柱體接觸，接觸面為矩形，最大接觸應力σHmax81計算準則σHmax----最大接觸應力[σH]max----最大許用接觸應力最大接觸應力σHmax根據赫茲接觸應力公式進行計算。第2章機械設計的工作能力和計算準則計算準則σHmax----最大接觸應力最大接觸應力σHma823）表面磨損強度條件性計算1、滑動速度低、載荷大時限制表面壓強p[p]2、滑動速度較高時防止潤滑失效pv[pv]3、高速時防止速度過高加速磨損v[v]p----工作表面的壓強v----滑動速度第2章機械設計的工作能力和計算準則3）表面磨損強度條件性計算p----工作表面的壓強第2章機83提高剛度的方法：1）材料對剛度的影響彈性模量大則剛性就大,金屬大于非金屬,同類金屬的彈性模量相差不大,以高強度合金鋼代替普通碳鋼來提高剛度的方法不可取2.5機械零件的剛度和改進措施第2章機械設計的工作能力和計算準則提高剛度的方法：2.5機械零件的剛度和改進措施第2章機械設842）結構對剛度的提高支承方式和位置懸臂支承、球軸承簡支承和滾子軸承支承結構，它們的最大彎矩之比為Ma：Mb：Mc為4：2：1，最