问答题
某轴只受稳定交变应力作用，工作应力σ
max
=240MPa，σ
min
=-40MPa。材料的力学性能σ
-1
=450MPa，σ
s
=800MPa，σ
0
=700MPa，轴上危险截面的k
σ
=1.30，ε
σ
=0.78，β=1。
(1)绘制材料的简化应力图；
(2)用作图法求极限应力σ r 及安全系数(按r=c加载和无限寿命考虑)；
(3)取S=1.3，试用计算法验证作图法求出的σ ra 、σ rm 及S ca 值，并校验此轴是否安全。
(1)绘制材料的简化应力图；
(2)用作图法求极限应力σ r 及安全系数(按r=c加载和无限寿命考虑)；
(3)取S=1.3，试用计算法验证作图法求出的σ ra 、σ rm 及S ca 值，并校验此轴是否安全。
【正确答案】
【答案解析】解题要点：
(1)绘制材料的极限应力图。
根据各点坐标A(0,450)、B(350,350)及S(800,0)，按前述方法即可绘制此图(见下图)。
(2)绘制零件的极限应力图。
各点坐标为：
及S(σ
s
,0)，代入数值后为
A"(0,270)，B"(350,210)，S(800,0)
由点A"、B"及S，按前述方法可绘出该图。
(3)在图上标出工作应力点M。
则工作应力点的坐标为M(100,140)，并标于图上。
(4)由作图法求极限应力σ ra 、σ rm 及安全系数S σ 。
由图大致量得
σ rm =170MPa， σ ra =241MPa
(5)用计算法验证。
由
所以
疲劳强度极限线A"E"的直线方程为
式中
所以
校核轴的疲劳强度
(1)绘制材料的极限应力图。
根据各点坐标A(0,450)、B(350,350)及S(800,0)，按前述方法即可绘制此图(见下图)。
(2)绘制零件的极限应力图。
各点坐标为：
及S(σ
s
,0)，代入数值后为
A"(0,270)，B"(350,210)，S(800,0)
由点A"、B"及S，按前述方法可绘出该图。
(3)在图上标出工作应力点M。
则工作应力点的坐标为M(100,140)，并标于图上。
(4)由作图法求极限应力σ ra 、σ rm 及安全系数S σ 。
由图大致量得
σ rm =170MPa， σ ra =241MPa
(5)用计算法验证。
由
所以
疲劳强度极限线A"E"的直线方程为
式中
所以
校核轴的疲劳强度