如何增加機械抗疲勞強度

① 在齒輪設計中，當彎曲疲勞強度不滿足要求時，可採取哪些措施提高齒輪的彎曲疲勞強

可以從以下幾個方面來提高構件的疲勞強度：

1、外形合理化

構件截面改變越激烈，應力集中系數就越大。因此工程上常採用改變構件外形尺寸的方法來減小應力集中。如採用較大的過渡圓角半徑，使截面的改變盡量緩慢，如果圓角半徑太大而影響裝配時，可採用間隔環。既降低了應力集中又不影響軸與軸承的裝配。此外還可採用凹圓角或卸載槽以達到應力平緩過渡。

設計構件外形時，應盡量避免帶有尖角的孔和槽。在截面尺寸突然變化處（階梯軸），當結構需要直角時，可在直徑較大的軸段上開卸載槽或退刀槽減小應力集中；當軸與輪轂採用靜配合時，可在輪轂上開減荷槽或增大配合部分軸的直徑，並採用圓角過渡，從而可縮小輪轂與軸的剛度差距，減緩配合面邊緣處的應力集中。

2、提高構件表面質量

一般說，構件表層的應力都很大，例如在承受彎曲和扭轉的構件中，其最大應力均發生在構件的表層。同時由於加工的原因，構件表層的刀痕或損傷處，又將引起應力集中。因此，對疲勞強度要求高的構件，應採用精加工方法，以獲得較高的表面質量。特別是對高強度鋼這類對應力集中比較敏感的材料，其加工更需要精細。

3、提高構件表面強度

常用的方法有表面熱處理和表面機械強化兩種方法。表面熱處理通常採用高頻淬火、滲碳、氰化、氮化等措施，以提高構件表層材料的抗疲勞強度能力。表面機械強化通常採用對構件表面進行滾壓、噴丸等，使構件表面形成預壓應力層，以降低最容易形成疲勞裂紋的拉應力，從而提高表層強度。

4、豪克能技術

豪克能技術現在的產品轉化體現為焊接應力消除設備以及表面光整設備，其中的這個技術可以給金屬表面消除拉應力，預置壓應力，使得金屬容易開裂的部位應力釋放，不會產生開裂的情況。

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設計人員通常認為最重要的安全因素是零部件、裝配體或產品的總體強度。為使設計達到總體強度，工程師需要使設計能夠承載可能出現的極限載荷，並在此基礎上再加上一個安全系數，以確保安全。

但是，在運行過程中，設計幾乎不可能只承載靜態載荷。在絕大多數的情況下，設計所承載的載荷呈周期性變化，反復作用，隨著時的推移，設計就會出現疲勞。

實際上，疲勞的定義為：「由單次作用不足以導致失效的載荷的循環或變化所引起的失效」。疲勞的徵兆是局部區域的塑性變形所導致的裂紋。此類變形通常發生在零部件表面的應力集中部位，或者表面上或表面下業已存在但難以被檢測到的缺陷部位。

盡管我們很難甚至不可能在FEA 中對此類缺陷進行建模，但材料中的變化永遠都存在，很可能會有一些小缺陷。FEA 可以預測應力集中區域，並可以幫助設計工程師預測他們的設計在疲勞開始之前能持續工作多長時間。

對承受循環應力的零件和構件，根據疲勞強度理論和疲勞試驗數據，決定其合理的結構和尺寸的機械設計方法。機械零件和構件對疲勞破壞的抗力，稱為零件和構件的疲勞強度。疲勞強度由零件的局部應力狀態和該處的材料性能確定，所以疲勞強度設計是以零件最薄弱環節為依據的。

通過改進零件的形狀以減小應力集中，或對最弱環節的表面層採用適當的強化工藝，便能顯著地提高其疲勞強度。應用疲勞強度設計能保證機械在給定的壽命內安全運行。

② 對於軸採用哪些措施可以降低應力集中,提高疲勞強度

對於軸採用哪些措施可以降低應力集中,提高疲勞強度

軸的應力，一般容易集中在軸的台階處，因此在設計、加工軸台階的時候，一定要留有過渡圓弧，也要盡量避免台階軸直徑的劇烈變化，安裝軸承位置的軸頸直徑不要突然減細許多，以降低軸的應力集中，因為一般斷裂往往出現在安裝軸承的台階處。如果此處能設計的粗大一些，是提高強度的最佳手段。
而提高軸的疲勞強度，對那些承受扭力的細長軸很重要。我曾經遇到過一個細長攪拌機軸（垂直安裝的）反復斷裂，更換過多種材料都不行，也曾經換了不銹鋼材料也無濟於事，無奈，我選了40Cr，製造時我給定的熱處理規范沒有按照一般調質鋼的規范，而是進行淬火後只進行簡單低溫回火，盡量保持硬度。這樣，使用了很久，再也沒有斷過。說明提高疲勞強度主要的手段就是提高淬火硬度，犧牲一點韌性是沒有關系的。能解決主要矛盾就好。

船舶艙口採用哪些措施降低應力集中

採用圓弧角過渡，或者圓形艙門
人員進出艙門一般使用大圓弧過渡，將艙門的四個角改成圓弧的，降低應力集中導致的變形！一般的艦船和飛機上使用的就是圓弧艙門
圓形艙門的門框周圍受力均勻,可以較好避免應力集中現象並且圓形艙門的水密效能也較為容易得到保證！

降低表面粗糙度 ，減少軸表面的加工刀痕 ，能否有利於減少應力集中 ，提高軸的疲勞強度？

按照疲勞機理可以將影響疲勞強度或疲勞壽命的因素分成三類：①影響區域性應力應變大小的因素，如載荷特性（應力狀態、迴圈特性，高載效應、殘余應力等）、軸的幾何形狀（缺口應力集中、尺寸大小）等；②影響軸材料微觀結構的因素，如材料種類、熱處理狀態（影響材料的延性、缺陷分布、缺陷的種類等），機械加工（如鍛使晶粒細化，缺陷增多；表面淬火使表面層強度增加，延性下橋悶岩降）等；③影響疲勞損傷源的因素，如表面粗糙度、腐蝕和應力腐蝕等。
表面粗糙度越低，疲勞強度就越高。從巨集觀角度解釋，罩飢表面粗糙度造成微觀應力集中，從而是疲勞強度下降。在機械加工方面，應該適當地逐次減小切削深度和走刀量，還應防止過熱或其它因素的影響，力求表面質量均勻一致。

通常採取哪些措施來提高零件的疲勞強度？

1.選用高強度的金屬材料。
2.合理的零件結構、形狀設計。避免應力集中。
3.選用合理的熱處理，消除材料內應力。
4.降低表面粗糙度，提高表面質量，可以消除初始裂紋存在的可能性。例如，大型發動機的重要緊固螺栓，表面粗糙度Ra1.6（螺帽除外）。
5.強力拋丸，強化表面。
……

鋼材疲勞強度與哪些因素有關應力集中程度

機械零件，如軸、齒輪、軸承、葉片、彈簧等，在工作過程中各點的應力隨時間作性的變化，這種隨時間作周期性變化的應力稱為交變應力（也稱迴圈應力）。在交變應力的作用下，雖然零件所承受的應力低於材料的屈服點，但經過較長時間的工作後產生裂紋或突然發生完全斷裂的現象稱為金屬的疲勞。疲勞強度是指材料在無限多次交變載荷作用下會產生破壞的最大應力，稱為疲勞強度或疲勞極限。實際上，金屬材料並不可能敏御作無限多次交變載荷試驗。一般試驗時規定，鋼在經受10ˇ7次、非鐵（有色）金屬材料經受10ˇ8次交變載荷作用時不產生斷裂時的最大應力稱為疲勞強度。當施加的交變應力是對稱迴圈應力時，所得的疲勞強度用σ–1表示。疲勞破壞是機械零件失效的主要原因之一。據統計，在機械零件失效中大約有80%以上屬於疲勞破壞，而且疲勞破壞前沒有明顯的變形，所以疲勞破壞經常造成重大事故，所以對於軸、齒輪、軸承、葉片、彈簧等承受交變載荷的零件要選擇疲勞強度較好的材料來製造。

為什麼對厚壁側管削薄處理可以防止焊接應力集中，降低接頭疲勞強度

「降低」接頭疲勞強度？
對厚壁側管削薄處理可以防止焊接應力集中，是因為均勻化了受力條件。

哪些措施可以減小應力集中

應力集中是指受力構件由於幾何形狀、外形尺寸發生突變而引起區域性范圍內應力顯著增大的現象。
對於由脆性材料製成的構件，應力集中現象將一直保持到最大區域性應力到達強度極限之前。因此，在設計脆性材料構件時，應考慮應力集中的影響。
對於由塑性材料製成的構件，應力集中對其在靜載荷作用下的強度則幾乎無影響。所以，在研究塑性材料構件的靜強度問題時，通常不考慮應力集中的影響。通過提高冶金質量、加工質量可有效減小應力集中。

在計算軸的疲勞強度計算時，如果同一截面上有幾個應力集中

在進行軸的疲勞強度計算時，如果同一截面上有幾個應力集中源，應該如何取定應力集中系數？
答：應去同截面上幾個應力集中源中有效應力集中系數中的最大值為該剖面的有效應力集中系數。

要提高輪齒的抗彎曲疲勞強度和齒面抗點蝕能力有哪些可能的措施

高輪齒抗彎疲勞強度的措施有：增大齒根過渡圓角半徑，消除加工刀痕，可降低齒根應力集中；增大軸和支承的剛度，可減小齒面區域性受載；採取合適的熱處理方法使輪芯部具有足夠的韌性；在齒根部進行噴丸、滾壓等表面強化處理，降低齒輪表面粗糙度，齒輪採用正變位等。
提高齒面抗點蝕能力的措施有：提高齒輪材料硬度；降低表面粗糙度；在齧合的輪齒間加註潤滑油並增大潤滑油粘度；提高加工、安裝精度以減小動載荷；在許可范圍內採用較大的變位系數的正傳動，使其增大齒輪傳動的綜合曲率半徑。

③ 金屬零件的疲勞強度，如何提高

零件的疲勞損壞主要存在於高應力集中點，一般在交變應力作用下，材料發生多次塑性變形後產生微觀裂紋，這些微觀裂紋即為零件疲勞損壞的起始原因。一般來說造成承受動載的金屬零件的損傷有磨損和疲勞兩種原因，了解疲勞的產生及進行及時合理的科學處理進一步提高零件的抗疲勞性能是非常必要的。

提高金屬零件的耐疲勞性可採取以下措施：
1.針對零件工作環境及頻率情況，選擇合適的材料和外形尺寸
2.盡量減少零件在過負荷區工作
3.零件進行次負荷鍛煉，以利於提高其疲勞極限
4.應避免零件表面的損傷，提高零件表面的粗糙度，減少應力集中
5.有必要時，零件表面進行強化處理，減少疲勞裂紋產生的可能性
6.合理選用材料以及進行適宜的金相處理，整體提高零件的抗疲勞極限。

針對第四條和第五條，這幾年新出現的一種豪克能金屬表面加工技術非常有效的解決了以上問題。機床上用普通刀具將零件工件尺寸加工基本到位後，再用豪克能金屬表面加工設備的豪克能刀具代替原普通刀具加工一遍，即可使被加工工件表面光潔度提高3級以上（粗糙度Ra值可達0.2以下）；表面顯微硬度提高20％以上；並大大提高了工件的表面耐磨性和耐腐蝕性。豪克能相關技術你可以自己查詢網路，有很詳細的說明。

發現樓下有位兄弟也推薦了此技術，我就不好意思直接拿來一並補充到這里了：「現在航空發動機以及大型軍工單位是採用一種叫豪克能的技術對金屬零件進行疲勞強度的提升。」
具體可以看下網路文庫的這篇文章：《豪克能技術提高疲勞壽命 在航空製造領域的應用》
鏈接地址是：http://wenku..com/view/61c5f1afc77da26925c5b016.html。

④ 通常採取哪些措施來提高零件的疲勞強度

綜述採取這些措施來提高零件的疲勞強度：首先選用高強度的金屬材料。再者合理的零件結構、形狀設計。避免應力集中。還要選用合理的熱處理，消除材料內應力。也要降低表面粗糙度，提高表面質量，可以消除初始裂紋存在的可能性。例如，大型發動機的重要緊固螺栓，表面粗糙度Ra1.6（螺帽除外）。最好強力拋丸，強化表面。

疲勞強度：

疲勞強度是指材料在無限多次交變載荷作用而不會產生破壞的最大應力，稱為疲勞強度或疲勞極限。實際上，金屬材料並不可能作無限多次交變載荷試驗。簡介機械零件，如軸、齒輪、軸承、葉片、彈簧等，在工作過程中各點的應力在交變應力的作用下，雖然零件所承受的應力低於材料的屈服點，但經過較長時間的工作後產生裂紋或突然發生完全斷裂的現象稱為金屬的疲勞。

⑤ 影響機械零件疲勞強度的主要因素有哪些提高機械零件疲勞強度的措施有哪些

影響機械零抄件疲勞襲強度的主要因素有哪些？ 提高機械零件疲勞強度的措施有哪些？
答： 1）應力集中， 零件尺寸， 表面狀態， 環境介質， 載入順序和頻率。 2)降低應力集中的影響； 選用疲勞強度高的材料或規定能夠提高材料疲勞強度的熱處理方法及強化工藝， 提高零件的表面質量； 盡可能的減小或消除零件表面可能發生的初始裂紋的尺寸。