如何增加机械抗疲劳强度

① 在齿轮设计中，当弯曲疲劳强度不满足要求时，可采取哪些措施提高齿轮的弯曲疲劳强

可以从以下几个方面来提高构件的疲劳强度：

1、外形合理化

构件截面改变越激烈，应力集中系数就越大。因此工程上常采用改变构件外形尺寸的方法来减小应力集中。如采用较大的过渡圆角半径，使截面的改变尽量缓慢，如果圆角半径太大而影响装配时，可采用间隔环。既降低了应力集中又不影响轴与轴承的装配。此外还可采用凹圆角或卸载槽以达到应力平缓过渡。

设计构件外形时，应尽量避免带有尖角的孔和槽。在截面尺寸突然变化处（阶梯轴），当结构需要直角时，可在直径较大的轴段上开卸载槽或退刀槽减小应力集中；当轴与轮毂采用静配合时，可在轮毂上开减荷槽或增大配合部分轴的直径，并采用圆角过渡，从而可缩小轮毂与轴的刚度差距，减缓配合面边缘处的应力集中。

2、提高构件表面质量

一般说，构件表层的应力都很大，例如在承受弯曲和扭转的构件中，其最大应力均发生在构件的表层。同时由于加工的原因，构件表层的刀痕或损伤处，又将引起应力集中。因此，对疲劳强度要求高的构件，应采用精加工方法，以获得较高的表面质量。特别是对高强度钢这类对应力集中比较敏感的材料，其加工更需要精细。

3、提高构件表面强度

常用的方法有表面热处理和表面机械强化两种方法。表面热处理通常采用高频淬火、渗碳、氰化、氮化等措施，以提高构件表层材料的抗疲劳强度能力。表面机械强化通常采用对构件表面进行滚压、喷丸等，使构件表面形成预压应力层，以降低最容易形成疲劳裂纹的拉应力，从而提高表层强度。

4、豪克能技术

豪克能技术现在的产品转化体现为焊接应力消除设备以及表面光整设备，其中的这个技术可以给金属表面消除拉应力，预置压应力，使得金属容易开裂的部位应力释放，不会产生开裂的情况。

(1)如何增加机械抗疲劳强度扩展阅读

设计人员通常认为最重要的安全因素是零部件、装配体或产品的总体强度。为使设计达到总体强度，工程师需要使设计能够承载可能出现的极限载荷，并在此基础上再加上一个安全系数，以确保安全。

但是，在运行过程中，设计几乎不可能只承载静态载荷。在绝大多数的情况下，设计所承载的载荷呈周期性变化，反复作用，随着时的推移，设计就会出现疲劳。

实际上，疲劳的定义为：“由单次作用不足以导致失效的载荷的循环或变化所引起的失效”。疲劳的征兆是局部区域的塑性变形所导致的裂纹。此类变形通常发生在零部件表面的应力集中部位，或者表面上或表面下业已存在但难以被检测到的缺陷部位。

尽管我们很难甚至不可能在FEA 中对此类缺陷进行建模，但材料中的变化永远都存在，很可能会有一些小缺陷。FEA 可以预测应力集中区域，并可以帮助设计工程师预测他们的设计在疲劳开始之前能持续工作多长时间。

对承受循环应力的零件和构件，根据疲劳强度理论和疲劳试验数据，决定其合理的结构和尺寸的机械设计方法。机械零件和构件对疲劳破坏的抗力，称为零件和构件的疲劳强度。疲劳强度由零件的局部应力状态和该处的材料性能确定，所以疲劳强度设计是以零件最薄弱环节为依据的。

通过改进零件的形状以减小应力集中，或对最弱环节的表面层采用适当的强化工艺，便能显著地提高其疲劳强度。应用疲劳强度设计能保证机械在给定的寿命内安全运行。

② 对于轴采用哪些措施可以降低应力集中,提高疲劳强度

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，延性下桥闷岩降）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，罩饥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，金属材料并不可能敏御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。

③ 金属零件的疲劳强度，如何提高

零件的疲劳损坏主要存在于高应力集中点，一般在交变应力作用下，材料发生多次塑性变形后产生微观裂纹，这些微观裂纹即为零件疲劳损坏的起始原因。一般来说造成承受动载的金属零件的损伤有磨损和疲劳两种原因，了解疲劳的产生及进行及时合理的科学处理进一步提高零件的抗疲劳性能是非常必要的。

提高金属零件的耐疲劳性可采取以下措施：
1.针对零件工作环境及频率情况，选择合适的材料和外形尺寸
2.尽量减少零件在过负荷区工作
3.零件进行次负荷锻炼，以利于提高其疲劳极限
4.应避免零件表面的损伤，提高零件表面的粗糙度，减少应力集中
5.有必要时，零件表面进行强化处理，减少疲劳裂纹产生的可能性
6.合理选用材料以及进行适宜的金相处理，整体提高零件的抗疲劳极限。

针对第四条和第五条，这几年新出现的一种豪克能金属表面加工技术非常有效的解决了以上问题。机床上用普通刀具将零件工件尺寸加工基本到位后，再用豪克能金属表面加工设备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洁度提高3级以上（粗糙度Ra值可达0.2以下）；表面显微硬度提高20％以上；并大大提高了工件的表面耐磨性和耐腐蚀性。豪克能相关技术你可以自己查询网络，有很详细的说明。

发现楼下有位兄弟也推荐了此技术，我就不好意思直接拿来一并补充到这里了：“现在航空发动机以及大型军工单位是采用一种叫豪克能的技术对金属零件进行疲劳强度的提升。”
具体可以看下网络文库的这篇文章：《豪克能技术提高疲劳寿命 在航空制造领域的应用》
链接地址是：http://wenku..com/view/61c5f1afc77da26925c5b016.html。

④ 通常采取哪些措施来提高零件的疲劳强度

综述采取这些措施来提高零件的疲劳强度：首先选用高强度的金属材料。再者合理的零件结构、形状设计。避免应力集中。还要选用合理的热处理，消除材料内应力。也要降低表面粗糙度，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）。最好强力抛丸，强化表面。

疲劳强度：

疲劳强度是指材料在无限多次交变载荷作用而不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。简介机械零件，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。

⑤ 影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些提高机械零件疲劳强度的措施有哪些

影响机械零抄件疲劳袭强度的主要因素有哪些？ 提高机械零件疲劳强度的措施有哪些？
答： 1）应力集中， 零件尺寸， 表面状态， 环境介质， 加载顺序和频率。 2)降低应力集中的影响； 选用疲劳强度高的材料或规定能够提高材料疲劳强度的热处理方法及强化工艺， 提高零件的表面质量； 尽可能的减小或消除零件表面可能发生的初始裂纹的尺寸。