ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Расчет на прочность при повторно-переменных напряжениях из "Сопротивление материалов 1986 " Оа —номинальные фактически действующие знакопеременные напряжения. [c.674] Определяя запасы прочности при асимметричных циклах для любого вида циклического нагружения (изгиба, растяжения — сжатия, кручения), исходят из схематизированной диаграммы предельных напряжений для образцов без концентрации напряжений (рис. 594). [c.675] Значения и для ряда сталей при различных видах деформации в зависимости от предела прочности приведены в табл. 24. [c.676] Учитывая влияние на предел выносливости при асимметричном цикле различных факторов, в том числе концентрации напряжений, абсолютных размеров сечения, состояния поверхности и т. д., исходят из экспериментально установленных закономерностей, заключающихся в том, что отношение предельных амплитуд напряжений гладкого образца и рассматриваемой детали остается постоянным независимо от величины среднего напряжения цикла. На основании этого можно построить схематизированную диаграмму предельных напряжений для детали (рис. 595). [c.676] При пересечении луча 0D с прямой АВ предельных напряжений в точке N максимальное напряжение а акс совпадает с максимальным предельным напряжением o =(or )d, т. е. [c.677] Если асимметрия цикла очень велика, то роль переменных напряжений при оценке прочности может оказаться несущественной и расчет следует проводить по предельному состоянию, как при статической нагрузке. В связи с этим наряду с запасом прочности по усталости [формулы (22.25), (22.26)] следует определять запас прочности и по несущей способности при статическом нагружении. [c.678] Аналогично проводят расчет и при сложном напряженном состоянии. При асимметричном цикле коэффициент запаса при переменных нагрузках определяется по формуле (22.17), в которой п и вычисляются соответственно по формулам (22.25) и (22.26). Запас прочности по статической несущей способности определяют по методике, изложенной в гл. 19. При этом прочность оценивается по наименьшему из запасов по усталости и по статической несущей способности. [c.678] Величина запасов прочности при расчете на выносливость зависит от точности определений усилий и напряжений, от однородности материалов, качества технологии изготовления детали и других факторов. При повышенной точности расчета (с широким использованием экспериментальных данных по определению усилий, напряжений и характеристик прочности), при достаточной однородности материала и высоком качестве технологических процессов принимается запас прочности я = 1,3- 1,4. Для обычной точности расчета (без надлежащей экспериментальной проверки усилий и напряжений) при умеренной однородности материала п=1,4-ь1,7. При пониженной точности расчета (отсутствии экспериментальной проверки усилий и напряжений) и пониженной однородности материала, особенно для литья и деталей значительных размеров, п = = 1,7 3,0. [c.678] Наиболее достоверные данные о необходимых запасах прочности детали могут быть установлены на основе результатов натурных испытаний деталей или опыта эксплуатации машин с деталями этого типа. [c.679] В рассматриваемом примере требуется произвести так называемый проектировочный расчет, т. е. по известным усилиям, действующим на деталь, определить ее размеры. [c.679] Устанавливаем опасное сечение вала. Таким следует принять сечение в месте радиального отверстия. [c.679] Поскольку соотношение размеров шатуна и радиального отверстия не известно, то не известна и величина t Поэтому, имея в виду, что этот коэффициент при малых отверстиях и крупных деталях машин составляет величину, близкую к двум, задаемся значением теоретического коэффициента концентрации а =2. [c.679] Пользуясь графиком рис. 585, находим коэффициент чувствительности к концентрации напряжений при п —2 и аа=920 МПа коэффициент q =0J7. [c.679] Из графика рис. 592 по кривой 3 находим коэффициент, учитывающий качество обработки поверхности р = 0,82. [c.679] Задаемся коэффициентом, учитывающим размеры стержня е = 0,8. [c.679] Примем запас прочности /г =2,1. [c.679] Определяем диаметр стержня из формулы F = nd /4-. [c.679] Проверим значение ранее принятого коэффициента, учитывающего абсолютные размеры, для чего воспользуемся графиком рис. 587. Согласно этому графику, при d =. 37 мм к = 0,81, т. е. величина е оказалась близкой к ранее принятому значению е = 0,8. [c.680] Примем d=24 мм, т. е. диаметр оказался в 37/24 = 1,54 раза меньше, чем в случае расчета с учетом переменности нагрузки. [c.680] Пример 93. Шток водяного насоса, представляющий собой ступенчатый круглый стальной стержень (рис. 597), подвергается повторно-переменному растяжению — сжатию усилиями, сопровождающимися динамическим приложением нагрузки с характеристикой цикла г — —0,5. Материал штока — малоуглеродистая сталь с временным сопротивлением а =400 МПа, пределом текучести Оу = 330 МПа и пределом усталости при симметричном цикле o i = = 204 МПа. Поверхность стержня обработана резцом. Определить допускаемые усилия, действующие на шток. [c.680] Вернуться к основной статье