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在许多结构和机械中,缺口(应力集中)是不可避免的,而缺口效应一直是疲劳研究的关键问题。不当的设计会使得部件提前发生失效,那常见的降低应力集中效应的设计有哪些呢?今天我们放一些图片给大家看看,做机械设计时需要留意啦!
以下图片中有些英文就不翻译了,相信大家看图就能明白。其中左侧的都是一些较差的设计,右侧的是针对缺口处应力集中的改善设计。
上图中针对台阶轴处的应力集中主要是通过通过增大过渡圆角实现的(当空间不够时,采用内凹的圆角设计),另外还可以通过减少两轴段的直径差异来降低,如果不能减少,加个图中的应力卸荷槽也是一种方案。
上图中是热套紧配合时候的一些设计注意,紧配合后的部件可以视作一个部件,其过渡处也存在应力集中,相应的一些方法也是加大过渡处的圆角,或者采用卸荷槽的形式。大家看到的一些齿轮的设计(如右下角形状)挖去一些材料,不仅仅可以降低重量,还可以改善应力。
其实这些所有的设计,包括一些上面没有提到的减少应力集中方法的设计,大家都可以通过一种“应力线”图的思维方法去判定如何才能更好的降低应力集中。
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