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热应力

日期：2010年09月03　来源：沈阳机床集团　关键字： 车床
        车床热应力是指在温度变化时，物体产生自由膨胀或收缩受
  某种约束时所产生的应力。
    设两蜡夹住的材料的温度从￡。(℃)提高到“℃）时，该材料的轴向弹性摸量为E(MPa)，线膨胀系数为a(1／℃)，则热应力a可由下武表示：
      (1)从武(】)可知，热应力与材料的粗细长短无关，但与轴向弹性模量、线廓胀系教和温度差成比例（表3.3）。
 |压缩热应力与拉伸热应力
    如图3 7所示，将温度为f。(℃)、长度为/“(mm)的轴的哺端固定在剐性壁上，将温度提高到￡(℃)，那么，由于温度变化，而刚性壁之间的距离Z没有变化，轴上就会产生式(1)所示的压缩热应力。车床反之，若将温度从￡。(℃)降低到f(℃)，则产生相当于式(1)的拉伸热应力。车床而且，在一个物体或构造的内部存在不同温度时，通常高温部分上会产牛压缩应力t而低温部分则产生拉伸应力。
  LJ线膨胀系数
    物体的长度在每升高1℃温度时的伸长量与原长度之比称为线膨胀系数。
    ◆变形量与应变
    当长度为/( mm)的轴加热后，若温度从原来的^(℃)提高到t( C)，则轴就会
产生如图3 8所示的膨胀，长度变成t(mm)。此时，轴的变形量可由下式表示：
 (2)反之，若使沮度从“c℃，下降到f(℃)，其收缩量为式(2)计算的长果将轴的两端固定，由于温度的变化，就会引起轴相应的收缩或拉伸应 时的应变可由下式表示：
 
例题
    将铸铁轴的两端固定，使其温度从原来的15'C上升到60℃t试求出此时产生
  的热应力。车床设该铸铁的线膨胀系数为11 8×lo-s，轴向弹性模量为98xi03MPa。
    苎|根据式(1)可知
    a=EaO-ta)
    -98×103×11.8×10叫×(60-15)=52.04(MPa)

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