如何提高零件的使用寿命？

零件的强度指的是零件材料的强度，即零件材料抵抗受力破坏的能力。

在静载荷作用下的零件强度称为静强度。所谓静载荷，就是施加在零件上连续不变的载荷。对机械来说，静载荷可以是连续不变的拉力或压力，也可以是连续不变的弯曲力矩或扭转力矩，或是上述力和力矩的联合作用。在静载荷作用下，零件材料因变形而产生内部应力，当载荷连续增加直至材料内部的应力使材料产生塑性变形（屈服强度）进而断裂破坏时，零件即失去功能而不能使用。要使零件不受力破坏，材料受力后其内部应力必须在允许的安全应力范围内。

设σ为载荷作用在零件危险截面上而产生的应力，σ_S为零件材料开始产生塑性变形（材料的屈服强度）时的拉伸应力，S为安全系数，则在静载荷作用下，零件材料内部产生的应力必须满足下式要求才能正常工作。

［σ］称为许用应力。零件的危险截面，就是零件所受拉力（压力）或弯矩较大、截面积较小、应力集中较严重的位置上的截面。

对于零件受拉或受压时，零件危险截面上的应力σ

式中 F_max——危险截面上的拉力或压力（N）；

A——零件危险截面处的面积（mm²）。

对于只受弯曲力矩的作用而产生的弯曲应力

式中 M_max——危险截面处所受的最大弯曲力矩（N·mm）；(www.xing528.com)

W——零件在危险截面处的抗弯截面系数（mm³）。

常见的不同零件形状的抗弯截面系数见表2.2-3。

对于只受扭转作用的零件，式（2.3-1）应改写为

式中 τ——零件受扭转力矩作用后其材料内部产生的扭转应力（MPa）；

τ_s——零件材料开始产生塑性变形的扭转屈服强度（MPa）。

式中 τ_max——零件危险截面处所受的最大扭转力矩（N·mm）；

W_K——危险截面处的抗扭截面系数（mm³）。

安全系数S是考虑实际零件结构中可能有的缺陷和其他难以预测的因素，用来保证设计的零件有足够的强度安全储备量。

静强度的概念是基于零件所受的载荷为静载荷条件下，材料内部应力达到变形极限的理论。随着材料科学的发展，发现在动载荷（例如循环交变载荷）作用下，材料会因零件的缺陷和连接处的缺口而产生应力集中，如果零件在这种交替变化的动载荷下工作，此时零件材料的破坏是疲劳断裂破坏。零件承受疲劳破坏的能力称为零件材料的疲劳强度，零件材料的疲劳强度要比静强度小得多。而疲劳破坏与动载荷的循环变化周期数直接相关，即与载荷的作用时间直接联系起来，因此疲劳强度设计又称寿命设计。确定了疲劳的极限值，即可确定零件材料的运行寿命。