钢铁材料的许用应力

表1 普通碳钢及优质碳钢构件基本许用应力 /MPa 材料性能 材料类型 材料标号 截面尺寸/mm 热处理 抗拉强度 σb 屈服强度 σs /MPa 普通Q235 碳钢 优 质 碳 钢 45 35 调质 正火 ≤100 Q275 20 正 25 火 100 Q215 热 扎 σb335～410 σs185～215 σb375～460 σs205～235 σb490～610 σs235～275 σb410 σs245 σb450 σs275 σb530 σs315 σb550～750 σs320～370 σb600 σs355 拉 压 Ⅰ σl Ⅱ σl Ⅲ σl Ⅰ σ 弯 曲 Ⅱ σ Ⅲ σ Ⅰ 扭 转 Ⅱ τn Ⅲ τn Ⅰ τ 剪 切 Ⅱ τ Ⅲ τ τn 145 160 175 175 195 210 210 230 125 140 150 145 160 180 185 200 90 100 110 105 115 125 130 145 175 190 210 210 230 250 250 270 140 160 170 165 175 200 205 220 105 120 130 125 135 150 155 170 95 105 115 115 125 135 135 150 90 95 105 105 115 120 125 135 60 65 70 70 75 80 85 90 100 110 120 120 135 145 145 160 90 100 110 105 120 120 120 140 60 70 80 75 80 85 85 95 调质 ≤25 50 ≤100 调质 正火 σb630～800 σs370～430 σb630 σs375 σb＞700 σs＞400 250 250 265 215 215 235 150 150 165 300 300 310 235 235 260 180 180 195 160 160 170 150 150 155 100 100 105 175 175 180 150 150 160 100 100 110 表2 碳钢铸件基本许用应力 /MPa 材料性能 截面尺寸材料标号 /mm 理 热处抗拉强度 σb 屈服强度 σs /MPa ZG200～400 σb400 正 火 100 ZG270～500 及 回 火 σs270 σb570 σs310 σs200 σb450 σs230 σb500 σl σl σl σ σ σ τn τn τn τ τ τ Ⅰ 拉 压 Ⅱ Ⅲ Ⅰ 弯 曲 Ⅱ Ⅲ Ⅰ 扭 转 Ⅱ Ⅲ Ⅰ 剪 切 Ⅱ Ⅲ 135 120 90 160 135 105 90 80 60 95 85 60 ZG230～450 155 140 100 185 155 120 100 85 65 110 90 65 175 160 115 210 175 135 115 100 75 120 105 75 ZG310～570 190 170 125 230 190 145 125 105 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 中 心 抗 压 材料标号 壁 厚/mm 抗压强度/MPa 抗拉强度/MPa 175 500～700 弯 曲 拉 压 Ⅲ σl 20 17 15 14 25 22 19 18 31 Ⅰ τ 50 41 37 34 63 56 49 46 77 Ⅱ τ 30 25 22 21 38 33 29 27 46 Ⅲ τ 23 19 17 15 28 25 22 21 35 Ⅰ τ 45 37 33 31 57 50 44 41 69 扭 剪 Ⅱ τ 24 20 18 17 31 27 24 22 37 Ⅲ τ 18 15 13 12 23 20 17 16 28 压 Ⅰ σl 140 140 140 140 Ⅱ σl 80 80 80 80 Ⅰ σl 50 41 37 34 63 56 49 46 77 拉 Ⅱ σl 28 24 21 19 36 32 28 26 44 ＞～10 HT-150 ＞10～20 ＞20～30 ＞30～50 ＞～10 HT-200 ＞10～20 ＞20～30 ＞30～50 HT-250 ＞～10 800～1000 600～800 145 130 120 220 195 170 160 270 170 100 170 100 170 100 170 100 230 130 ＞10～20 ＞20～30 ＞30～50 ＞10～20 HT-300 ＞20～30 ＞30～50 ＞10～20 HT-350 ＞20～30 ＞30～50 1100～1300 1000～1200 240 220 200 290 250 230 340 290 260 230 130 230 130 230 130 285 160 285 160 285 160 315 180 315 180 315 180 69 63 57 83 71 66 97 83 74 39 36 32 47 41 37 55 47 42 27 25 23 33 29 26 39 33 30 69 63 57 83 71 66 97 83 74 41 38 34 50 43 39 58 50 44 31 28 26 37 32 30 44 37 33 62 57 51 75 64 59 87 75 67 33 31 28 40 35 32 47 40 36 25 23 21 30 26 24 35 30 27 附表 钢铁的许用应力（kgf/cm2） 载 荷 Ⅰ 拉 伸 Ⅱ Ⅲ Ⅰ 压 缩 Ⅱ Ⅰ 弯 曲 Ⅱ Ⅲ 软 钢 900～1500 600～1000 300～ 500 900～1500 600～1000 900～1500 600～1000 300～ 500 中 硬 钢 1200～1800 800 ～1200 400 ～ 600 1200～1800 800 ～1200 1200～1800 800 ～1200 400 ～ 600 铸 钢 600～1200 400～600 200～400 900～1500 600～1000 750～1200 500～ 800 250～ 400 钢 铁 300 200 100 900 600 Ⅰ 剪 切 Ⅱ Ⅲ Ⅰ 扭 转 Ⅱ Ⅲ

720～1200 480～ 800 240～ 400 600～1200 400～ 800 200～ 400 960～1440 640～ 960 320～ 480 900～1440 640～ 960 320～ 480 480～960 320～640 160～320 480～960 320～640 160～320 300 200 100 （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 极限强度σ 材 料 kgf/cm2 4000 5000 碳 素 钢 6000 7000 8000 合 金 钢 10000 4000 铸 钢 5000 1200 700 400 3300 1000 1600 500 900 300 2000 2300 2700 950 1100 1300 550 650 750 稳定载荷 1300 1700 冲击或脉动载荷 700 750 反复交变载荷 400 450 许用应力[σ] kgf/cm2

表5 轴的常用材料及许用弯曲应力[30] 毛坯直径钢 号 处 理 (mm) 正 火 正 火 35 正 火 正火+回火 正 火 45 正 火 正 火 正火+回火 35SiMn 42SiMn 40MB 调 质 调 质 25 ≤100 ＞100～300 ＞300～500 ＞500～750 25 ≤100 ＞100～300 ＞300～500 25 ≤100 ＞100～300 ＞300～400 25 ≤200 ≤100 38SiMo 调 质 ＞100～300 ＞300～500 25 40Cr 调 质 ≤100 ＞100～300 机 械 性 能 σb σs σ-1 硬 度 HB ≤187 143～187 143～187 137～187 131～187 ≤241 170～207 163～207 156～207 229～286 217～269 217～255 240～290 228～286 217～269 197～241 241～286 241～286 许用弯曲应力[σ]w kgf/cm2 1100 1050 1000 960 920 1150 1150 1130 1080 1600 1400 1400 1350 1750 1450 1500 1450 1400 1750 1500 1480 kgf/mm2 kgf/mm2 kgf/mm2 54 32 26 52 50 48 46 61 60 58 56 90 80 75 70 100 75 75 72 70 100 75 70 27 26 24 23 36 30 29 28 75 52 45 40 80 50 60 55 50 80 52 50 25 24 23 22 28 27 26 46 40 35 50 36 38 36 35 50 37 35 229～260 ＞300～500 65 40 31 1300 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 挠度ν 名 称 一般用途的轴 需要提高刚度的转轴 安装齿轮的轴 滑动轴承 转角θ 向心球轴承 向心球面轴承 圆柱滚子轴承 变 形 允 许 值 [ν]=～ι [ν]=ι [ν]=～mn [θ]= [θ]= [θ]= [θ]= 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 一般用途的轴 刚度要求高的轴 安装齿轮的轴 名 称 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 挠 度 允 许 值[f]cm ～ι(跨度) ι ～ 倾 角 允 许 值[θ]rad [θ]= [θ]= [θ]= [θ]=