钢铁材料的许用应力.doc

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表1普通碳钢及优质碳钢构件基本许用应力/MPa

材料类型

材料标号

截面尺寸/mm

热处理

材料性能

拉压

弯曲

扭转

剪切

抗拉强度σb

屈服强度σs

/MPa

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

σl

σl

σl

σ

σ

σ

τn

τn

τn

τ

τ

τ

普通碳钢

Q215

100

热

扎

σb335～410

σs185～215

145

125

90

175

140

105

95

90

60

100

90

60

Q235

σb375～460

σs205～235

160

140

100

190

160

120

105

95

65

110

100

70

Q275

σb490～610

σs235～275

175

150

110

210

170

130

115

105

70

120

110

80

优

质

碳

钢

20

≤100

正

火

σb410

σs245

175

145

105

210

165

125

115

105

70

120

105

75

25

σb450

σs275

195

160

115

230

175

135

125

115

75

135

120

80

35

σb530

σs315

210

180

125

250

200

150

135

120

80

145

120

85

调质

σb550～750

σs320～370

210

185

130

250

205

155

135

125

85

145

120

85

45

正火

σb600

σs355

230

200

145

270

220

170

150

135

90

160

140

95

调质

σb630～800

σs370～430

250

215

150

300

235

180

160

150

100

175

150

100

50

≤25

正火

σb630

σs375

250

215

150

300

235

180

160

150

100

175

150

100

≤100

调质

σb＞700

σs＞400

265

235

165

310

260

195

170

155

105

180

160

110

表2碳钢铸件基本许用应力/MPa

材料标号

截面尺寸/mm

热处理

材料性能

拉压

弯曲

扭转

剪切

抗拉强度σb

屈服强度σs

/MPa

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

σl

σl

σl

σ

σ

σ

τn

τn

τn

τ

τ

τ

ZG200～400

100

正

火

及

回

火

σb400

σs200

135

120

90

160

135

105

90

80

60

95

85

60

ZG230～450

σb450

σs230

155

140

100

185

155

120

100

85

65

110

90

65

ZG270～500

σb500

σs270

175

160

115

210

175

135

115

100

75

120

105

75

ZG310～570

σb570

σs310

190

170

125

230

190

145

125

105

80

130

110

80

ZG340～640

σb640

σs340

200

180

130

240

205

155

130

115

87

140

120

87

表3灰铸铁基本许用应力/MPa

材料标号

壁厚/mm

抗压强度/MPa

抗拉强度/MPa

中心抗压

弯曲

扭剪

压

拉

拉压

Ⅰ

Ⅱ

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

σl

σl

σl

σl

σl

τ

τ

τ

τ

τ

τ

HT-150

＞2.5～10

500～700

175

140

80

50

28

20

50

30

23

45

24

18

＞10～20

145

140

80

41

24

17

41

25

19

37

20

15

＞20～30

130

140

80

37

21

15

37

22

17

33

18

13

＞30～50

120

140

80

34

19

14

34

21

15

31

17

12

HT-200

＞2.5～10

600～800

220

170

100

63

36

25

63

38

28

57

31

23

＞10～20

195

170

100

56

32

22

56

33

25

50

27

20

＞20～30

170

170

100

49

28

19

49

29

22

44

24

17

＞30～50

160

170

100

46

26

18

46

27

21

41

22

16

HT-250

＞4.0～10

800～1000

270

230

130

77

44

31

77

46

35

69

37

28

＞10～20

240

230

130

69

39

27

69

41

31

62

33

25

＞20～30

220

230

130

63

36

25

63

38

28

57

31

23

＞30～50

200

230

130

57

32

23

57

34

26

51

28

21

HT-300

＞10～20

1000～1200

290

285

160

83

47

33

83

50

37

75

40

30

＞20～30

250

285

160

71

41

29

71

43

32

64

35

26

＞30～50

230

285

160

66

37

26

66

39

30

59

32

24

HT-350

＞10～20

1100～1300

340

315

180

97

55

39

97

58

44

87

47

35

＞20～30

290

315

180

83

47

33

83

50

37

75

40

30

＞30～50

260

315

180

74

42

30

74

44

33

67

36

27

附表钢铁的许用应力（kgf/cm2）

载荷

软钢

中硬钢

铸钢

钢铁

拉伸

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

900～1500

600～1000

300～500

1200～1800

800～1200

400～600

600～1200

400～600

200～400

300

200

100

压缩

Ⅰ

Ⅱ

900～1500

600～1000

1200～1800

800～1200

900～1500

600～1000

900

600

弯曲

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

900～1500

600～1000

300～500

1200～1800

800～1200

400～600

750～1200

500～800

250～400

剪切

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

720～1200

480～800

240～400

960～1440

640～960

320～480

480～960

320～640

160～320

300

200

100

扭转

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

600～1200

400～800

200～400

900～1440

640～960

320～480

480～960

320～640

160～320

（注）载荷指Ⅰ：

静载荷

Ⅱ：

重复载荷

Ⅲ：

交变载荷

表4许用弯曲应力[σ]ω

材料

极限强度σ

kgf/cm2

许用应力[σ]kgf/cm2

稳定载荷

冲击或脉动载荷

反复交变载荷

碳素钢

4000

5000

6000

7000

1300

1700

2000

2300

700

750

950

1100

400

450

550

650

合金钢

8000

10000

2700

3300

1300

1600

750

900

铸钢

4000

5000

1000

1200

500

700

300

400

精选

表5轴的常用材料及许用弯曲应力[30]

钢号

处理

毛坯直径（mm）

机械性能

硬度

HB

许用弯曲应力[σ]w

kgf/cm2

σb

kgf/mm2

σs

kgf/mm2

σ-1

kgf/mm2

35

正火

正火

正火

正火+回火

调质

25

≤100

＞100～300

＞300～500

＞500～750

≤100

＞100～300

54

52

50

48

46

56

54

32

27

26

24

23

30

28

26

25

24

23

22

26.5

25.5

≤187

143～187

143～187

137～187

131～187

163～201

144～201

1100

1050

1000

960

920

1100

1080

45

正火

正火

正火

正火+回火

调质

25

≤100

＞100～300

＞300～500

＞500～700

≤200

61

60

58

56

54

65

36

30

29

28

27

36

28

27.5

27

26

25

30

≤241

170～207

163～207

156～207

149～207

187～229

1150

1150

1130

1080

1050

1250

35SiMn

42SiMn

调质

25

≤100

＞100～300

＞300～400

＞400～500

90

80

75

70

65

75

52

45

40

38

46

40

35

32.5

31.5

229～286

217～269

217～255

197～255

1600

1400

1400

1350

1300

40MB

调质

25

≤200

100

75

80

50

50

36

240～290

1750

1450

38SiMo

调质

≤100

＞100～300

＞300～500

＞500～800

75

72

70

60

60

55

50

40

38

36

35

30

228～286

217～269

197～241

186～241

1500

1450

1400

1250

40Cr

调质

25

≤100

＞100～300

＞300～500

＞500～800

100

75

70

65

60

80

52

50

40

35

50

37

35

31

29

241～286

241～286

229～260

217～260

1750

1500

1480

1300

1200

注：

表中[σ-1]适用于▽4～▽8，如果光洁度提高或降低，[σ-1]应相应提高或降低5～15%。

表6轴类零件允许变形的参考数值

变形

名称

变形允许值

挠度ν

一般用途的轴

需要提高刚度的转轴

安装齿轮的轴

安装蜗轮的轴

[ν]=（0.0003～0.0005）ι

[ν]=0.0002ι

[ν]=（0.01～0.05）mn

[ν]=（0.01～0.05）mt

转角θ

滑动轴承

向心球轴承

向心球面轴承

圆柱滚子轴承

圆锥滚子轴承

安装齿轮的轴承

[θ]=0.001rad

[θ]=0.005rad

[θ]=0.005rad

[θ]=0.0025rad

[θ]=0.0016rad

[θ]=0.001rad

注：

ι——轴承之间的长度（mm）；mn——齿轮法面模数（mm）；

Mt——蜗轮的端面模数（mm）。

表7轴弯曲的允许变形量[30]

名称

挠度允许值[f]cm

一般用途的轴

刚度要求高的轴

安装齿轮的轴

安装蜗轮的轴

0.0003～0.0005ι（跨度）

0.0002ι

0.01～0.03

0.02～0.05

名称

倾角允许值[θ]rad

装齿轮或滑动轴承处

向心球轴承处

向心球面轴承处

短圆柱滚子轴承处

圆锥滚子轴承处

[θ]=0.001

[θ]=0.005

[θ]=0.005

[θ]=0.0025

[θ]=0.0016