常用钢铁材料的机械性能轴的常用材料及其主要特点

   日期:2023-08-27     来源:网络整理    作者:二手钢材网    浏览:258    评论:0    
核心提示:①常用钢铁材料的机械性能②轴的常用材料及其主要机械性能在国际单位制中,应力的单位是Pa,常用单位是MPa。根据材料的力学性能,当塑性材料达到屈服极限σS和脆性材料达到强度极限σb时,材料就会发生塑性变形或断裂。在实际应用中,安全因数可在机械工程手册中查得。对于一般机械,塑性材料的安全因数nS=1.在强度计算中,可能出现工作应力略大于材料许用应力的情况。[σ]——材料的许用拉应力(MPa)。

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①常用钢材的力学性能

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② 轴常用材料及其主要机械性能

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应力单位

在国际单位制中,挠度的单位是Pa,常用的单位是MPa。

1Pa=1N/m2,

1kPa=103Pa=1kN/m2、1MPa=106Pa=1N/mm2、1GPa=109Pa。

④材质塑性指标

工程上用来判断材料塑性的指标有屈服强度(A)和断面收缩率(Z)。

A(A=(扭转后宽度-原长度)x100%/原长度)和Z(Z=(原截面积-断裂后截面积)x100%/原截面积中较高者),材料的值越高,塑性越大。

通常,A>5%的材料称为塑性材料,如合金钢、铝合金、碳钢和青铜等;

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⑤ 允许挠度和安全奖励

根据材料的热性能,当塑性材料达到屈服极限σS、延性材料达到硬度极限σb时,材料将发生塑性变形或破裂。 在工程中,材料失去正常工作能力的挠度称为危险挠度或极限挠度,用σ°表示。

对于塑料材料,σ°=σS;

对于延性材料,σ°=σb。

预制构件工作时由荷载引起的挠度称为工作挠度。为了保证预制构件的安全运行,必须将预制构件的最大工作挠度限制在极限挠度σ°以内,即在考虑材料、加工、载荷和工作条件等实际情况的基础上,必须保证预制构件有适当的硬度储备,考虑硬度储备的极限挠度称为预制构件的允许挠度。材料,用[σ]表示,则

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式中钢材的力学性能,nS、nb分别——屈服极限和硬度极限的安全素数。

安全素数的大小反映了硬度储备的多少,直接影响预制构件的工作状况。 若安全素数太大,则允许挠度太小,即硬度储备太多,材料利用率太低,造成浪费钢材的力学性能,降低成本; 安全素数太小,材料接近极限挠度,预制构件的安全性较差。 因此,合理确定安全素数可以合理解决预制构件安全性与经济性之间的矛盾。 实际应用中,安全素数可以在《机械工程指南》中找到。

对于一般机械,塑料材料的安全素数nS=1.5~2.5,韧性材料的安全素数nb=2.0~3.5(或更大)。

在硬度估算中,可能会出现工作挠度略小于材料的允许挠度的情况。 当工作挠度超出部分不超过允许挠度值的5%时,仍可认为预制构件满足硬度要求。

⑥弹性挠度E和挠度μ是材料的弹性常数,可以通过实验确定。

几种常用材料的E值和μ值

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⑦允许扭剪挠度

通常可按以下经验公式近似确定

塑料材质[τ]=(0.5~0.6)[σ]

延性材料[τ]=(0.8~1.0)[σ]

式中[σ]——材料的许用拉伸挠度(MPa)。

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