河北碩和建筑機械有限公司
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交變載荷是指載荷大小和方向均隨時間做周期性變化的載荷,如曲軸軸頸上的一點在運轉過程中所受的載荷就是交變載荷。重復載荷是指載荷大小做周期性變化,但方向不變的變動載荷,如齒輪轉動時作用于安全梯籠每一個齒根受拉側的截荷是重復載荷,汽車、拖拉機等在不平坦的路面上行駛,它的許多機件常受偶然沖擊,所受的載荷就是隨機變動載荷零件在沖擊載荷作用下的失效形式通常為過量彈性變形、過量塑性變形,嚴重時會產生斷裂。零件在變動載荷作用下的主要破壞形式是疲勞斷裂,統計資料表明,在各類機件的斷裂失效中,疲勞斷裂占80%以上。工程領域動載時材料的力學性能指標主要有沖擊韌性、疲勞強度、斷裂韌性。以下以工程金屬材料為例介紹各指標2.2.1沖擊韌性零件在工作中受沖擊載荷作用,由于外力瞬時沖擊作用引起的變形和應力要比靜載荷引起的應力大得多,因而選用制造這類零件的材料時,必須考慮材料抵抗沖擊載荷作用的能力,即沖擊韌性。韌性是指金屬在斷裂前吸收變形能量的能力。
夏比沖擊試驗安全梯籠是一種常用的評定金屬材料韌性指標的動態試驗方法,現行的標準是2008年6月1日開始實標準缺口試樣。試樣所吸收的吸收能量K單位為J表示材料沖擊韌性的大小。在GB/T2292007中,用字母V和U表示缺口幾何形狀,用下標數字2或8表示擺錘刀刃半徑,如KU8表示U型缺口試樣在8mm擺錘刀刃下的沖擊吸收能量般把沖擊韌性高的材料稱為韌性材料,低者為脆性材料。韌性材料在斷裂前有明顯的塑性變形,脆性材料則反之。金屬的韌性一般隨加載速度的提高、溫度的降低以及應力集中程的加劇而下降低溫工況中要注意韌脆狀態轉化現象。
有的材料在室溫及室溫以上處于韌性狀態,沖擊韌性很高,而低溫下沖擊韌性急劇下降,即具有韌性一脆性轉化現象。安全梯籠通常可通過材料的沖擊吸收功A與溫度的變化關系來確定材料的韌脆狀態轉化。當溫度降低至某一值時,沖擊吸收功A4會急劇減小,使材料呈脆性狀態。材料由韌性狀態轉變為脆性狀態的溫度T稱為脆性轉變溫度。材料的T低,表明其低溫韌性好沖擊韌性不可直接用于零件的設計與計算,但可用于判斷材料的冷脆傾向和不同材質材料之間韌性的比較,以及評定材料在一定工作條件下的缺口敏感性2.2.2疲勞強度實際工況中,在沖擊載荷下工作的機槭零件,如軸、齒輪、彈簧、活塞桿等機器零件,都是在交變載荷下工作的,它們工作時所承受的應力一般都低于材料的屈服強度。