常用材料许用接触应力
接触应力的计算及其分布
3.2 接触强度与等效应力的转换
I为应力不变量，可以理解为坐标变换的数 学表达式。
假如我们知道： 在一点上，沿我们设定的坐标系XYZ的应力分别为： σxx σyy σzz τxy τxz τyz 那么，根据以上三个方程就可以求出 三个未知数即三个主应力 σ1 σ2 σ3
接触应力的计算及其分布
0.1 课程的目标
1. 认识变速箱中的接触问题 2. 掌握接触问题的静强度分析方法 3. 理解材料的强度转换理论 4. 了解接触理论在关键零部件中的应用
0.2 课程内容
1. 变速箱中的接触问题 2. 接触应力的计算方法及校核 3. 材料的接触应力极限及其强度转换 4. 接触理论在轴承和齿轮中的应用 5. 硬化层深度的确定 6. Herz接触应力的推导
3. 1 材料的接触应力极限及强度转换
3.2 接触强度与等效应力的转换
4.1 材料的5种力学性能
抗拉 屈服 延伸 端面收缩 冲击韧性
一维状态下材料的失效 塑变：< σs 断裂：>σb
4.2 材料的强度理论
三维状态下，材料的失效 Mises等效应力是主应力的函数。
问题归结为求解主应力
3.2 接触强度与等效应力的转换
3.5 点接触接触应力的计算
3.5 线接触接触应力的计算
3.5 接触应力的分布---最大切应力
3.5 接触应力的分布---最大切应力
3.5 最大剪应力的求法
4. 1 轴承的滚子修形
4. 1 轴承的滚子修形
4. 1 轴承疲劳寿命的计算
4. 2 齿轮的接触强度校核
4. 2 齿轮的抗胶合计算
3.2 接触强度与等效应力的转换
表 3-3 键连接的许用挤压应力、许用压力 mpa
表 3-3 键连接的许用挤压应力、许用压力mpa键连接是一种常见的机械连接方式，广泛用于各种机械结构和设备中。
键连接常用于连接旋转轴与轴承、齿轮、联轴器等部件，是保证其传递力矩和工作稳定性的重要手段。
在进行键连接设计时，键的尺寸和材料选择是非常重要的，必须满足一定的应力和强度要求。
表3-3列出了常用键连接的许用挤压应力和许用压力的一些典型数值，这些数值是根据经验总结而来，不同的工程项目和标准可能会有所不同。
下面将详细介绍表中的一些典型键连接的许用挤压应力和许用压力。
1.直键连接：直键连接，也称平键连接，是一种常见的键连接形式。
其主要特点是挤压应力集中在键与轴的接触面上，形式简单、制造方便。
在常见的直键连接中，如果键的宽度b不超过轴直径的1/6，许用挤压应力为160 MPa；如果键的宽度b超过轴直径的1/6，许用挤压应力为180 MPa。
这些数值可以用来评估直键连接的设计安全性。
2.圆柱销连接：圆柱销连接是一种以销为连接元件的键连接形式。
其主要特点是挤压应力分布更加均匀，适用于运转速度较高和工作条件较为严苛的情况。
在常见的圆柱销连接中，许用挤压应力为200 MPa。
此外，圆柱销连接还需考虑销与孔的配合间隙及清洁度，以确保连接的可靠性和工作稳定性。
3.键槽连接：键槽连接是一种以嵌入式键为连接元件的键连接形式。
其主要特点是挤压应力分布均匀，适用于承载力要求较高和传递大转矩的情况。
在常见的键槽连接中，许用挤压应力为180 MPa。
同时，键的几何尺寸设计也是十分关键的，键与键槽之间必须具备适合的配合间隙和表面质量，以确保连接的精度和可靠性。
4.切键连接：切键连接是一种以键槽和键为连接元件的键连接形式。
其主要特点是有效防止轴和零件的相对旋转，并能够承受较大的轴向力。
在常见的切键连接中，许用挤压应力为150 MPa。
此外，切键连接还需要注意键与键槽的几何尺寸设计及表面质量，以确保连接的牢固和工作稳定性。
总结起来，表3-3中列出的键连接的许用挤压应力和许用压力是根据经验总结而来，用于指导键连接设计中的尺寸设计和材料选择。
许用切应力
3个平衡方程 平面共点力系：
2个平衡方程
目录
§8.10 拉伸、压缩超静定问题
超静定结构的求解方法：
例题2.7
1、列出独立的平衡方程
F x 0F N 1F N 2
F y 02 F N 1 co F N s 3 F
A
公式：
切应力强度条件： Fs
A
许用切应力，常由实验方法确定
塑性材料： 0 .5 0 .7
脆性材料： 0 .8 1 .0
目录
§8.13 剪切和挤压的实用计算
二.挤压的实用计算
假设应力在挤压面上是
均匀分布的
F
F
得实用挤压应力公式
材料相同，试校核其强度。
解：1.板的拉伸强度
2.板的剪切强度
Fs F 50103 A 4a 40.080.01
15.7106 15.7MPa[]
FN F A (b 2d )
50 10 3
(0.15 2 0.017 ) 0.01
bs
Fbs Abs
*注意挤压面面积的计算
Fbs
（1）接触面为平面
Fbs
Abs—实际接触面面积
挤压力 Fbs= F
（2）接触面为圆柱面
Abs—直径投影面面积
目录
§8.13 剪切和挤压的实用计算
d
δ Abs d
d
(a)
(b)
(c)
挤压强度条件：
bs
Fbs Abs
bs
bs 许用挤压应力，常由实验方法确定
许用应力的选择
钢材的屈服强度与许用拉伸应力的关系
[σ]=σs/nn为安全系数
如果考虑动载荷受力系数C（不均匀受力系数）[σ]=C×σs/nC=1.5～2
轧、锻件
n=1.2—2.2
起重机械
n=1.7人力ຫໍສະໝຸດ 丝绳n=4.5土建工程
n=1.5
载人用的钢丝绳
n=9
螺纹连接
n=1.2-1.7
铸件
n=1.6—2.5
一般钢材
脆性材料：[σ]=σb/n
安全系数确定：按产品确定，一般参考[σ]/[σbs]
普通平键淬火后应归到脆性材料。σb的值可以参照热处理手册中的值。
普通平键调质后应还是塑性材料。
普通平键表面淬火对键联接的强度影响应不大。
还有一点就是键的校核中，还要校核剪切应力：т=2000T/(dbl)≤[т]
其实很简单啊，道理都是一样的，键的材料正常使用45调质钢，你可以查一下手册，估计强度极限时600MPA，因为键是比较重要的零件，它的使用系数都比较大，如果没有冲击载荷的话，那系数至少得有3吧，因为正常的疲劳应力都在强度极限的三分之一，所以你就可以得出以上的结论的，如果有冲击的话，那系数的有4以上，这是一个经验的数值，理解就行，没有必要深究！
安全系数 n 的选择：
典型机械的安全系数可查表得到，无表时可根据下表选取：
静应力
塑性材料
n=1.2～1.5
铸钢件
n=1.5～2.5
静应力
脆性材料，高强钢、铸铁
n=3～4
变应力
一般
1.3～1.7
材料不均匀、计算不准确
1.8～2.5
剪应力与抗拉强度关系
2009-03-17 13:53
在设计的时候常常取许用剪切应力,在不同的情况下安全系数不同,许用剪切应力就不一样...校核各种许用应力常常与许用拉应力有联系,而许用材料的屈服强度(刚度)与各种应力的关系
齿轮的材料和许用应力
S F lim = 1.5
[σ F1] = σ F lim1 SF lim1 = 588 1.5 = 470.4MPa
[σ F 2 ] = σ F lim2 SF lim2 = 451.4 1.5 = 300.93MPa
4、按轮齿弯曲强度设计模数
2KT YFS 1 m≥ 3 ⋅ (mm) 2 ψd z1 [σ F ]
5、确定齿轮的主要参数及几何尺寸
小齿轮的分度圆直径
d1 = mZ1 = 2.5× 28 = 70mm
大齿轮的分度圆直径 d2 = mZ2 = 2.5×145 = 362.5mm 大齿轮齿宽 小齿轮齿宽
b2 = φd ⋅ d1 = 0.5×70 = 35mm
b1 = b + 5 = 35 + 5 = 40mm
式中： 式中：载荷系数
K = KAKV Kβ
取：KA=1.25（表12-8） =1.25（ 12KV =1.2 Kβ=1.12（图12-26） =1.12（ 12-26） 代入数值： 代入数值： K=1.25×1.2×1.12=1.68 =1.25×1.2×
考虑应力影响系数
由于两个齿轮的齿数和材料不同， 由于两个齿轮的齿数和材料不同，为使两齿 轮的弯曲强度都能满足，需将Y /[σ 轮的弯曲强度都能满足，需将YFS1/[σF1]和 /[σ 中的较大值代入式中. YFS2/[σF2]中的较大值代入式中.
许用弯曲应力： 许用弯曲应力：
[σ F ] = σ F lim S F lim
σ F lim1 = 0.8HBS + 380 = 0.8× 260 + 380 = 588MPa
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
σ F lim2 = 0.7HBS + 275 = 0.7× 252 + 275 = 451.4MPa
c10c材料剪切许用应力
c10c材料剪切许用应力
C10C是一种碳素结构钢，通常用于制造机械零部件和工具。
剪切许用应力是指在材料发生剪切时所能承受的最大应力值，超过这个数值就会导致材料的塑性变形或者破坏。
剪切许用应力可以通过材料的强度和其它因素来确定。
首先，剪切许用应力与材料的强度有关。
C10C材料的强度取决于其化学成分和热处理工艺。
通常来说，C10C钢的强度较高，因此其剪切许用应力也会相对较高。
其次，材料的晶粒结构和纯度也会影响剪切许用应力。
晶粒细小的材料通常具有较高的强度和较高的剪切许用应力，因为细小的晶粒能够阻碍位错的移动，从而增加材料的抗剪切能力。
此外，材料的热处理状态、工艺和加工硬化等因素也会对剪切许用应力产生影响。
通过适当的热处理和工艺控制，可以提高C10C 材料的剪切许用应力。
总的来说，C10C材料的剪切许用应力是一个综合性能指标，受到多种因素的影响。
在实际工程中，需要综合考虑材料的强度、晶
粒结构、热处理状态和工艺等因素，来确定其具体的剪切许用应力数值。
ASME规范规范材料材料性能许用应力
ASME规范规范材料材料性能许用应力ASME锅炉压力容器规范每三年改版一次，2004版规范在去年的8月已经公布。
笔者对照上一版本（含增补），在《ASME在中国》2004 No.4期上撰文《关于2004年版ASME规范第II卷的A篇和D篇的翻译及与2001年版差异的说明》，向读者介绍了第II卷的A篇《铁基材料》新版本的总体变动情况，本文将从6个方面具体介绍第II卷的D篇《材料性能》。
笔者在翻译2004版第II卷的D篇的过程中，与2001年版相比，发现第II卷的D篇在各卷册中变动最大。
通常了解规范各卷内容变更的方法是查阅卷前的“变更一览表”，而第II卷D篇新改版不提供“变更一览表”，只有在后2年发布规范“增补”时才能见到。
尽管第II卷D篇每次增补变动量也不小，但总体上仅仅是页数的变化、各应力表格中钢种的增有减，以及对个别钢材的应力值的调整。
而2004版D篇的变动已经远远超出这种程度，本人认为，造成2004版第II卷D篇发生很大变动的主要原因有以下几点：1) 2001版的II卷D篇出了2种单位制的版本，即美国习惯单位版本和公制单位版本。
在公制单位版本中，无论是规格尺寸或厚度、长度尺寸，还有最大许用应力值S和设计应力强度值Sm、各个温度下材料的抗拉强度和屈服强度值，以及对于材料的物理性能数据，都采用公制单位（SI单位）。
首先，温度值不再使用华氏温度℉，而改变为摄氏温度℃；应力值或强度值不再使用psi或ksi，而改用MPa。
因此，在2004版第II卷D篇的名称上还特地示出为：“PART-D ---- PROPERTIES（Metric）”。
在长达近百年的ASME 规范的出版历程中，出版使用国际单位（SI）制的材料性能数据还是首次。
2) 2004年版第II卷的D篇第一次针对规范第XII卷《运输罐的建造和连续使用规则》，给出了在设计锅炉及压力容器中所须引用到的规范规定材料的最大许用应力值S以及在规范产品上使用这些材料的过程中需要引用的“注解”。
线接触许用应力表格-概述说明以及解释
线接触许用应力表格-概述说明以及解释1.引言1.1 概述线接触许用应力表格是一种用于评估材料在不同环境条件下的承载能力的工具。
在工程设计和材料选型过程中，了解材料的许用应力是至关重要的，因为超过许用应力可能导致材料的失效。
线接触许用应力表格通过将不同因素考虑在内，提供了一个明确的参考标准，帮助工程师们正确选择合适的材料和设计方案。
本文将从线接触许用应力的定义、表格制定和应用等方面进行探讨，旨在帮助读者更深入地了解这一重要的工程概念，并为工程实践提供借鉴。
通过对线接触许用应力表格的研究和分析，我们可以更好地了解材料的承载能力，从而提高工程设计的可靠性和安全性。
1.2 文章结构本文分为引言、正文和结论三部分。
在引言部分，将介绍线接触许用应力表格的背景和意义，并说明本文的目的和结构。
在正文部分，将详细阐述线接触许用应力的定义、线接触许用应力表格的制定以及线接触许用应力表格的应用。
最后在结论部分，将对全文进行总结，展望未来可能的研究方向，并发表结束语。
通过这样的结构安排，使读者能够清晰地了解线接触许用应力表格的相关知识，同时也为后续研究提供指导和参考。
1.3 目的线接触许用应力表格的制定旨在为工程师和设计师提供一个参考指导，帮助他们更好地评估和设计线接触系统。
通过这些表格，用户可以了解在不同工况下线接触所承受的应力范围，以及在设计过程中应该遵守的限制条件。
目的是帮助确保线接触系统的可靠性和安全性，从而延长设备的使用寿命，减少故障率，提高生产效率。
通过这些表格，用户可以更加准确地选择合适的材料、尺寸和工艺，以满足设计要求和预期寿命。
同时，为了确保表格的正确性和有效性，我们会持续更新和完善表格的内容，以适应不断变化的工程环境和需求。
通过使用这些线接触许用应力表格，我们期望可以帮助工程师们更好地理解线接触系统的工作原理，提高设计水平，有效控制线接触系统的风险。
2.正文2.1 线接触许用应力的定义线接触许用应力是指在线接触情况下，材料所能承受的最大应力值。