Question

对于轴采用哪些措施可以降低应力集中,提高疲劳强度

Answer 1

对于轴采用哪些措施可以降低应力集中,提高疲劳强度

轴的应力，一般容易集中在轴的台阶处，因此在设计、加工轴台阶的时候，一定要留有过渡圆弧，也要尽量避免台阶轴直径的剧烈变化，安装轴承位置的轴颈直径不要突然减细许多，以降低轴的应力集中，因为一般断裂往往出现在安装轴承的台阶处。如果此处能设计的粗大一些，是提高强度的最佳手段。
而提高轴的疲劳强度，对那些承受扭力的细长轴很重要。我曾经遇到过一个细长搅拌机轴（垂直安装的）反复断裂，更换过多种材料都不行，也曾经换了不锈钢材料也无济于事，无奈，我选了40Cr，制造时我给定的热处理规范没有按照一般调质钢的规范，而是进行淬火后只进行简单低温回火，尽量保持硬度。这样，使用了很久，再也没有断过。说明提高疲劳强度主要的手段就是提高淬火硬度，牺牲一点韧性是没有关系的。能解决主要矛盾就好。

船舶舱口采用哪些措施降低应力集中

采用圆弧角过渡，或者圆形舱门
人员进出舱门一般使用大圆弧过渡，将舱门的四个角改成圆弧的，降低应力集中导致的变形！一般的舰船和飞机上使用的就是圆弧舱门
圆形舱门的门框周围受力均匀,可以较好避免应力集中现象并且圆形舱门的水密效能也较为容易得到保证！

降低表面粗糙度 ，减少轴表面的加工刀痕 ，能否有利于减少应力集中 ，提高轴的疲劳强度？

按照疲劳机理可以将影响疲劳强度或疲劳寿命的因素分成三类：①影响区域性应力应变大小的因素，如载荷特性（应力状态、回圈特性，高载效应、残余应力等）、轴的几何形状（缺口应力集中、尺寸大小）等；②影响轴材料微观结构的因素，如材料种类、热处理状态（影响材料的延性、缺陷分布、缺陷的种类等），机械加工（如锻使晶粒细化，缺陷增多；表面淬火使表面层强度增加，延性下降）等；③影响疲劳损伤源的因素，如表面粗糙度、腐蚀和应力腐蚀等。
表面粗糙度越低，疲劳强度就越高。从巨集观角度解释，表面粗糙度造成微观应力集中，从而是疲劳强度下降。在机械加工方面，应该适当地逐次减小切削深度和走刀量，还应防止过热或其它因素的影响，力求表面质量均匀一致。

通常采取哪些措施来提高零件的疲劳强度？

1.选用高强度的金属材料。
2.合理的零件结构、形状设计。避免应力集中。
3.选用合理的热处理，消除材料内应力。
4.降低表面粗糙度，提高表面质量，可以消除初始裂纹存在的可能性。例如，大型发动机的重要紧固螺栓，表面粗糙度Ra1.6（螺帽除外）。
5.强力抛丸，强化表面。
……

钢材疲劳强度与哪些因素有关应力集中程度

机械零件，如轴、齿轮、轴承、叶片、弹簧等，在工作过程中各点的应力随时间作性的变化，这种随时间作周期性变化的应力称为交变应力（也称回圈应力）。在交变应力的作用下，虽然零件所承受的应力低于材料的屈服点，但经过较长时间的工作后产生裂纹或突然发生完全断裂的现象称为金属的疲劳。疲劳强度是指材料在无限多次交变载荷作用下会产生破坏的最大应力，称为疲劳强度或疲劳极限。实际上，金属材料并不可能作无限多次交变载荷试验。一般试验时规定，钢在经受10ˇ7次、非铁（有色）金属材料经受10ˇ8次交变载荷作用时不产生断裂时的最大应力称为疲劳强度。当施加的交变应力是对称回圈应力时，所得的疲劳强度用σ–1表示。疲劳破坏是机械零件失效的主要原因之一。据统计，在机械零件失效中大约有80%以上属于疲劳破坏，而且疲劳破坏前没有明显的变形，所以疲劳破坏经常造成重大事故，所以对于轴、齿轮、轴承、叶片、弹簧等承受交变载荷的零件要选择疲劳强度较好的材料来制造。

为什么对厚壁侧管削薄处理可以防止焊接应力集中，降低接头疲劳强度

“降低”接头疲劳强度？
对厚壁侧管削薄处理可以防止焊接应力集中，是因为均匀化了受力条件。

哪些措施可以减小应力集中

应力集中是指受力构件由于几何形状、外形尺寸发生突变而引起区域性范围内应力显著增大的现象。
对于由脆性材料制成的构件，应力集中现象将一直保持到最大区域性应力到达强度极限之前。因此，在设计脆性材料构件时，应考虑应力集中的影响。
对于由塑性材料制成的构件，应力集中对其在静载荷作用下的强度则几乎无影响。所以，在研究塑性材料构件的静强度问题时，通常不考虑应力集中的影响。通过提高冶金质量、加工质量可有效减小应力集中。

在计算轴的疲劳强度计算时，如果同一截面上有几个应力集中

在进行轴的疲劳强度计算时，如果同一截面上有几个应力集中源，应该如何取定应力集中系数？
答：应去同截面上几个应力集中源中有效应力集中系数中的最大值为该剖面的有效应力集中系数。

要提高轮齿的抗弯曲疲劳强度和齿面抗点蚀能力有哪些可能的措施

高轮齿抗弯疲劳强度的措施有：增大齿根过渡圆角半径，消除加工刀痕，可降低齿根应力集中；增大轴和支承的刚度，可减小齿面区域性受载；采取合适的热处理方法使轮芯部具有足够的韧性；在齿根部进行喷丸、滚压等表面强化处理，降低齿轮表面粗糙度，齿轮采用正变位等。
提高齿面抗点蚀能力的措施有：提高齿轮材料硬度；降低表面粗糙度；在齧合的轮齿间加注润滑油并增大润滑油粘度；提高加工、安装精度以减小动载荷；在许可范围内采用较大的变位系数的正传动，使其增大齿轮传动的综合曲率半径。