ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Технологические методы повышения выносливости деталей машин из "Несущая способность и расчеты деталей машин на прочность Изд3 " Из рисунков следует, что при изгибе и кручении пределы выносливости снижаются (на 30—50 %) с увеличением диаметра до 200 мм при растяжении-сжатии гладких образцов диаметром до 40 мм размеры существенного влияния не оказывают. Кроме того, имеется значительный разброс величин 8(j, полученных различными исследователями, Этот разброс связан, с одной стороны, с тем, что масштабный фактор изучали, как правило, на сравнительно малом числе образцов без учета рассеяния, и, с другой стороны, с тем, что он в сильной степени зависит от рода материала. У неоднородных металлов, имеющих большое количество дефектов, влияние размеров на выносливость выражено сильнее, чем у металлов однородных с меньшим количеством дефектов. [c.131] Влияние второго, технологического, фактора связано с тем, что при механической обработке в поверхностном слое образцов образуется наклеп, повышающий предел выносливости. Но влияние этого фактора незначительно и может быть устранено специальной технологией изготовления образцов, состоящей в последовательном снятии все более тонких слоев металла на окончательных проходах при изготовлении или проведением отжига в вакууме. [c.132] Третий, статистический, фактор свя-. зан со статистической природой процесса усталостного разрушения. Из-за различной ориентации и очертания зерен, наличия различных фаз, включений, дефектов и т. п. зерна металла напряжены неодинаково. С увеличением напряженного объема количество дефектов и опасно напряженных зерен увеличивается,, что приводит к увеличению вероятности разрушения, а следовательно, и к фактическому снижению прочности, что вытекает из статистической теории усталостной прочности (см. гл. 6). [c.132] Сопротивление усталости деталей зависит не только от величины коэффициента а , но и от скорости убывания напряжений по мере углубления внутрь металла. Эта скорость может быть охарактеризована тангенсом угла наклона касательной к эпюре распределения напряжений у поверхности, который равен производной da/dx, где X — расстояние от поверхности до некоторой точки поперечного сечения, взятое по радиусу. [c.133] Фактическое напряжение в зоне концентрации у дна выточки значительно больше 0н. Отношениё характеризует степень концентрации напряжений и называется теоретическим коэффициентом концентрации напряжений при их упругом распределении, обозначаемым (а для касательных напряжений), т. е. [c.133] Значения (, и G для ряда деталей с концентрацией напряжений могут быть найдены с помощью теоретических решений Нейбера [27]. [c.133] Если /Са=1, т. е. концентрация напряжений не вызывает снижения пределов выносливости, то = 0 в этом случае материал не чувствителен к концентрации напряжений. [c.134] Если же Кд = 01.д, то Qa— 1 в этом случае материал обладает полной чувствительностью к концентрации напряжений. [c.134] Формулы, для определения G приведены в гл. 11. [c.134] Многие авторы предлагали формулы для оценки эффективных коэффициентов концентрации по известным теоретическим значениям д. [c.135] Аналогичное уравнение получено в работе [72], где постоянную Л = р определяют из опытов. [c.135] Влияние концентрации напряжений, размеров и формы поперечного сечения, вида нагружения на величину предела выносливости хорошо объясняется и количественно описывается статистической теорией подобия усталостного разрушения [20, 17, 18, 26] (см. гл. 6). [c.135] Для алюминиевых деформируемых сплавов АВТ, В95, АДЗЗ 0,08 Ч- 0,09 для сплава Д16 v j == 0,20. Для магниевого деформируемого сплава ВМ65-1 Vg = 0,1. Для магниевого литейного сплава МЛ5 = 0,30. [c.136] Для гладкого вала Диаметром д.. [c.136] Угол наклона прямой к оси абсцисс определяется значением постоянной Va. [c.138] 27 показаны диаграммы предельных напряжений при асимметричных циклах для случая растяжения-сжатия образцов с концентрацией напряжений (кривая 2) и гладких образцов из той же стали (кривая 1) (58]. [c.138] Для анализа приведенных данных вычислим значения отношений предельной амплитуды Од по кривой 1 (гладкий образец) к предельной амплитуде сТдк по кривой 2 (образец с концентрацией напряжений), соответствующие различным средним напр ениям. Предельные амплитуды равны разности ординат кривых 1 или 2 и прямой, проведенной под углом 45° к оси абсцисс. [c.139] Значения этих отношений при различных От приведены в табл. 1. [c.139] На рис. 31 показана эпюра распределения.нормальных напряжений вокруг отверстия, где буквой а обозначены точки, в которых-действуют наибольшие по величине нормальные напряжения. [c.140] Следовательно, при кручении вала с отверстием- условия разрушения по краю отверстия подобны условиям разрушения при растяжении-сжатии или изгибе гладкого образца (предельная амплитуда уменьшается с ростом асимметрии). [c.140] Вернуться к основной статье