Прочность Влияние размеров детал

Влияние размеров детали на прочность оценивается масштабным фактором Ъс, которым называют отношение предела выносливости детали заданных размеров к пределу выносливости образца диаметром 6—12 мм. [c.203]

На рис. И. 15 приведены графики значений д в зависимости от предела прочности материала и теоретического коэффициента концентрации а (без учета влияния размеров детали). , [c.239]

О причинах влияния размеров детали на усталостную прочность высказано несколько предположений. Согласно статистической теории, с возрастанием размеров детали увеличивается вероятность появления неоднородностей и внутренних дефектов. [c.297]

Влияние состояния поверхности и размеров детали на усталостную прочность [c.402]

Формула (15.8) получена без учета дополнительных факторов, влияющих на значения максимальных напряжений, например концентрации напряжений, состояния поверхности, размеров детали. Эти факторы мало влияют на прочность при постоянных напряжениях, поэтому их влияние относят к амплитуде цикла напряжения. С учетом перечисленных факторов формула (15.5) имеет вид [c.156]

Во второй части книги были приведены сведения о расчетах на прочность при статическом действии нагрузки и краткие данные об определении напряжений при ударе. Для большинства деталей машин характерно, что возникающие в них напряжения периодически изменяются во времени в связи с этим возникает вопрос о расчете на прочность и установлении величин допускаемых напряжений при указанном характере нагружения. При действии переменных напряжений значительно существеннее, чем при постоянных напряжениях, сказывается влияние формы детали, ее абсолютных размеров, состояния и качества поверхности. Особое значение имеет форма детали и связанное с ней явление концентрации напряжений. Кратко ознакомимся с этим явлением, а затем рассмотрим вопрос о выборе допускаемых напряжений раздельно для статического и переменного во времени нагружения. [c.328]

Коэффициент запаса для детали отличается от коэффициента запаса лабораторного образца, так как необходимо учесть влияние на усталостную прочность детали концентрации напряжений, абсолютных размеров детали и качества ее поверхности введением соответствующих поправочных коэффициентов. [c.594]

Причины, определяющие циклическую прочность. Циклическая прочность материалов определяется рядом факторов, главнейшими из которых являются форма и размеры детали, состав и структура материала, влияние остаточных напряжений, способ приложения нагрузки (частота на ружения, перегрузки, паузы), влияние окружающей среды (температура, коррозионные свойства среды). [c.202]

Предельные износы из условия прочности механизма. В ряде механизмов, особенно там, где допустимы сравнительно большие износы, критерием предельного состояния может служить уменьшение прочности детали при ее износе. Простейшим случаем влияния на прочность будет уменьшение размеров детали в результате ее износа. Например, если толщина зуба а тихоходного зубчатого колеса из-за износа V уменьшилась у основания и стала равной — а — и, то максимально допустимое значение износа t/щах может быть подсчитано из условия израсходования зубом запаса прочности. [c.343]

Большое значение приобретает испытание на выносливость в вопросах изменения прочности материала под влиянием таких факторов, как концентрация напряжений, способ обработки, размер детали и т. д. Влияние этих факторов не отражается на результатах статических испытаний по определению механических характеристик материала и выявляется только испытаниями на выносливость. [c.39]

Форма и размеры детали (в отличие от статического нагружения) оказывают значительное влияние на усталостную прочность. Значение предела усталости материала, определенное при лабораторных испытаниях гладких образцов, дает лишь общее представление о его выносливости, но недостаточна для суждения об усталостной прочности изготовленной из этого материала детали в условиях эксплуатации. Кроме того, детали, изготовленные разными способами из одного материала или имеющие различия в форме и размерах, не равнопрочны при повторно-пере.менном нагружении. [c.79]

Масштабный фактор. Этот фактор (снижение усталостной прочности для геометрически подобных деталей большего размера) в коррозионных средах претерпевает так называемую инверсию, т. е. детали большего размера имеют коррозионно-усталостную прочность выше, чем детали меньшего размера. Однако в зависимости от характера коррозионных процессов, определяемых как свойствами материала изделия, коррозионной средой, так и условиями эксплуатации, инверсия масштабного фактора может не наблюдаться, а отрицательное влияние масштабного фактора даже усиливается. Это происходит, в частности, при протекании щелевой коррозии в трещине усталости [11, 38]. Зависимость масштабного фактора от характера коррозии и агрессивности среды приведена на рис. 30. [c.82]

Влияние скорости и температуры деформации и способа нагружения на механические свойства металлов. Механические свойства (прочность, твердость, пластичность ) не являются константами металла, а зависят от условий испытаний (температуры, скорости деформации, напряженного состояния среды), искажен-ности кристаллической решетки, состояния поверхности, формы и геометрических размеров детали или образца. [c.30]

Влияние концентрации напряжений на усталостную прочность характеризуется эффективными коэффициентами концентрации и fe, величины /г, и k, меньше или приближаются к величинам и а, в зависимости от характера распределения напряжений, материала и абсолютных размеров детали (см. гл. XV). В деталях из пластичного материала благодаря перераспределению напряжений концентрация напряжений обычно не снижает прочности при статической нагрузке. [c.443]

На конструктивную прочность деталей большое влияние оказывает толщина упрочненного слоя. Эффективная толщина слоя (700 НУ или 500 НУ) определяется оптимальным отношением толщины слоя к характерному размеру детали. Например, для цилиндрических деталей к/Н, для зубчатых колес к/т (т-модуль). Для зубчатых колес эффективная толщина слоя к составляет 0,15—0,27т, при этом большие отношения относятся к мелкомодульным зубчатым колесам (см. табл. 23). Повышение толщины слоя более = 0,05 снижает (т 1 и Кгс и повышает критическую температуру хрупкости. Для повышения контактной прочности [c.340]

Таким образом, при проверке прочности материала влияние абсолютных размеров детали на величину предела выносливости обязательно должно быть учтено. Избежать необходимости такого учета, очевидно, можно было бы только, определяя величину предела выносливости на моделях деталей, изготовленных в натуральную величину. Последнее, однако, далеко не всегда возможно. Вместе с тем в настоящее время уже имеется более или менее достаточное количество данных по сравнительным испытаниям на усталость малых лабораторных (диаметром 7-i-IO мм) и больших образцов из одного и того же материала. Используя эти данные и оценивая степень снижения предела выносливости за счет увеличения размеров образца с помощью так называемого масштабного коэффициента а , представляющего собой отношение предела выносливости малого образца рг к пределу выносливости геометрически подобного большого образца или детали р , можно по известному значению предела выносливости, полученному из испытаний малых образцов, приближенно определить величину предела выносливости детали. Так как сс =рг/р , то [c.555]

Влияние абсолютных размеров детали на величину предела усталости сказывается двояким образом. С одной стороны, при изменении размеров образцов изменяется характер неоднородности материала, имеющий статистическую природу, что приводит при увеличении размеров детали к падению ее прочности. С другой стороны, детали различных абсолютных размеров различаются между собой по степени неравномерности распределения напряжений в поверхностном слое, от которой существенно зависят их усталостные характеристики. Остановимся кратко на каждом из аспектов этого явления. [c.224]

Наиболее существенное влияние на массу отливки оказывает толщина стенок, ребер, фланцев и других конструктивных элементов. Толщину стенок отливок определяют в зависимости от механических и технологических свойств сплава, конфигурации и габаритных размеров детали, способа ее получения. Чрезмерно толстые стенки увеличивают массу отливки, вызывают появление усадочной рыхлости и пористости, снижают прочность изделий. Очень тонкие стенки при литье получить практически невозможно из-за большого брака по не-заполнению формы и прочим дефектам. [c.429]

Как показали опыты, предел выносливости данного материала для образцов больших размеров всегда меньше, чем для малых. Влияние на усталостную прочность абсолютных размеров сечения детали оцениваете масштабным коэффициентом в [c.239]

На основе предварительного расчета, производимого без учета переменности напряжений, но по пониженным допускаемым напряжениям, определяют требуемые размеры детали учитывая принятую технологию изготовления детали, устанавливают ее конструктивные формы и выполняют соответствующий рабочий чертеж. Уточненный расчет на прочность с учетом переменности напряжений во времени и влияния на прочность детали различных конструктивных и технологических факторов (концентрации напряжений и т. п.) производят по размерам, взятым с рабочего чертежа детали. В результате расчета для предположительно опасных сечений детали определяют фактические коэффициенты запаса прочности, которые сопоставляют с коэффициентами запаса, требуемыми для данной конструкции. При таком проверочном расчете условие прочности [c.424]

Предельными напряжениями, при которых такие детали могут надежно работать, являются напряжения, определяемые из условий усталостной прочности материала. Величина этих напряжений зависит не только от материала и его структуры, но и от ряда других факторов, влияние которых учесть расчетом не всегда возможно. К числу этих факторов относятся характер изменения прилагаемой нагрузки, форма и размеры детали, способы механической и термической обработки, состояние поверхности, форма переходов и сопряжений и другие факторы. [c.51]

Влияние масштабного фактора. Под масштабным фактором понимают зависимость прочности от размеров деталей (образцов). Чем больше поверхность или объем детали, тем вероятнее встретить наиболее опасный дефект, который определяет прочность детали. Поэтому с увеличением размера детали (изделия) ее прочность должна уменьшаться. Масштабный фактор в большой степени зависит от перераспределения напряжений и протекания процессов релаксации, от концентрации напряжений, обусловленных геометрией и качеством изготовления детали. Влияние масштабного фактора в чистом виде может быть определено для образцов геометрически подобных размеров, изготовленных из одного и того же материала одинаковыми технологическими процессами при соблюдении геометрического подобия образцов различных размеров. [c.114]

Влияние абсолютных размеров детали (масштабного фактора). Экспериментально установлено, что с увеличением абсолютных размеров деталей их усталостная прочность снижается (масштабный эффект). Это объясняется статистической теорией разрушения, в соответствии с которой при увеличении абсолютных размеров возра [c.601]

Прочность усталостная — Влияние абсолютных размеров детали (масштабного фактора) 60 , 602 [c.692]

С целью перехода от пределов усталости лабораторных образцов к прочности детали был введен коэффициент влияния размеров поперечного сечения, равный отношению пределов усталости образцов большого диаметра и лабораторного (С. В. Серенсен, 1934). Экспериментальные исследования обобщаются в виде графиков зависимости относительного снижения пределов усталости от возрастающих размеров поперечного сечения (С. В. Серенсен, 1957 Г. В. Ужик, 1957). [c.403]

Теоретически характеристики статической прочности не зависят от абсолютных размеров детали, поскольку сопротивление пластической деформации и статическому разрушению подчиняется закону подобия. В приложении к реальным металлическим материалам приходится, однако, считаться с влиянием размеров на прочность, учитывая, что сопротивление хрупкому разрушению определяется более сложными закономерностями подобия и что механические свойства пластичных металлов зависят от прокали-ваемости, ликвации и тому подобных факторов, затрудняющих получение однородного в механическом и химическом отношениях металла в крупных термически обрабатываемых деталях. [c.117]

Значения эффективного коэффициента концентрации напряжений Рд зависят от размеров детали. При увеличении размеров детали р увеличивается, а предел выносливости соответственно уменьшается. Понижение усталостной прочности при этом тем значительнее, чем более чувствителен материал детали к концентрации напряжений (фиг. 137). Количественно усиление влияния концентрации напряжений с ростом абсолютных размеров детали характеризуется коэффициентом масштабного фактора (п. 32). [c.176]

Данные о прочности материалов при действии переменных напряжений чаще всего получают в результате испытаний стандартных образцов малого диаметра. Поэтому оценка прочности деталей машин требует учета влияния на выносливость следующих основных факторов формы и абсолютных размеров детали состояния поверхности и свойств поверхностного слоя изменения режимов нагружения. [c.24]

Эксперименты, проведенные А. А. Гетьманом [22], позволили получить необходимые количественные данные для оценки эффективности технологического процесса изготовления литых деталей. Показателями эффективности являются технологический коэффициент запаса прочности и коэффициент, учитывающий концентрацию нап-)яжений, влияние размеров детали и состояние ее поверхности. 1олученные данные по конструированию элементов литых деталей являются исходными параметрами для системы автоматизированного проектирования конструкций литых деталей из различных сплавов. [c.36]

Такой подход к учету концентрации напряжений обусловлен несовпадением теоретически определяемых коэффициентов концентрации с действительным влиянием концентрации напряжени на усталостную прочность, так как при нахождении теоретических коэффициентов концентрации не учитываются структурные особенности материала, существенно влияющие на чувствительность последнего к концентрации напряжений. Влияние размеров детали учитывается коэффициентом влияния абсолютных размеров сечения [c.445]

Величина масштабного фактора зависит также от конфигурации детали, технологии ее изготовления и т. д. Поэтому приведенные на рис. 76 кривые не характеризуют полностью влияния размеров деталей на прочность при переменных напряжениях, а дают лишь прпближенпую оценку этого влияния. [c.266]

Выражение (2.161) получено без vчeтa влияния концентраиии напряжений, размеров детали и ссстояния поверхностных слоев материала. Указанные факторы в большей степени влияют на прочность при переменных напряжениях и в меньшей степени на прочность при постоянном напряжении. Учитывая это обстоятельство, коэффициент запаса следует вычислять по выражению [c.205]

Влияние коррозионных повреждений на усталостную прочность в сильной степени определяется свойствами материала. Наблагоприятное влияние фреттинг-коррозии увеличивается с зостом прочности материала и размера детали. Было показано 65, 66], в частности, что более существенное коррозионное повреждение на стали 11Х11Н2ВМФ (применяемой на лопатках компрессора авиадвигателя) в состоянии отпуска при 680°С привело к меньшему падению усталостной прочности, чем меньшие повреждения на той же стали с отпуском при 580°С. В тех же работах было показано, что контактная коррозия в титановых сплавах может происходить не только при комнатной, но и при повышенных до 400°С температурах. [c.139]

Существует и несколько иная трактовка вопросов подобия усталостных разрушений [33], согласно которой предполагается, что относительное влияние размеров и формы образца и натурной детали на характеристики сопротивления усталости проявляется в равной или достаточно близкой степени как при стационарных, так и при программируемых режимах нагружения. Следовательно, зная закономерности накопления повреждений, установленные программными испытаниям образцов, можно определить усталостные характеристики деталей при заданных спектрах нагружения. Исходя из этих предпосылок рассмотрим схемы составле1ря программ испытаний образцов по спектрам амплитуд нагрузок детали. Параметры нагруженности и прочности детали обозначены индексом (1), а образцов — индексом (2) (индекс а , обозначающий амплитуду нагрузки, в последующем тексте опущен). [c.40]

Величина предельного износа по-разному сказывается на работе различных деталей, так как она связана с функциональным назначением детали и теми изменениями в ее работе, которые происходят в результете изнашивания. Достижение деталью предельного состояния по износу может характеризоваться следующими признаками значительным снижением прочности ухудшением служебных свойств детали, сборочной единицы или машины недопустимым снижением долговечности, изменением характера посадок и сопряжений, изменением конструктивных размеров детали. Например, в результате изнашивания изменяются линейные размеры и конструктивная форма. Для многих деталей такое изменение не сказывается на их прочности, но оказывает значительное влияние на производительность машины и другие служебные свойства. У зубчатых колес открытых передач достижение предельного износа зубьев колес будет характеризоваться изменением боковых и радиальных зазоров в зацеплении сверх допустимых значений, возникновением шума, ударов и т. д. [c.151]

Под усталостной прочностью понимают способность детали сопротивляться под влиянием мно1икратно повторяющихся нагрузок. Износостойкость — это способность детали сопротивляться изнашиванию, т. е. изменению размеров формы под воздействием нагрузок, возникающих в процессе эксплуатации. [c.88]

Кр — коэффициент влияния шероховатости поверхности (табл. 1.8) Kd — коэффициент влияния абсолютных размеров детали (табл. 1.9). Разупрочняющее воздействие кольца подшипника, напрессованного на вал, учитывают следующим образом. В частности, отношение KalKd для вала, изготовленного из стали, имеющей предел прочности, превышающий ети = 500 МПа, рекомендуется определять по формуле [c.492]

Приближенно (без учета влияния абсолютных размеров детали) величина коэффициента чувствительности q для стали может быть определена из графиков на рис. 442 в зависимости от предела прочности материала (в пределах от 40 до 130 кГ1ммР) и от теоретического коэффициента концентрации [c.550]

Отметим, что приведенные выше табличные данные, а также эмпирические (корреляционные) формулы, позволяющие определить коэффициенты и получены в результате обширных экспериментальных исследований [19, 22]. Их анализ показьшает, что с увеличением предела прочности а, стали повышается ее чувствительность к резким изменениям формы, влиянию шероховатости поверхности и размеров детали. Это означает, что при разработке конструкции валов из высокопрочных сталей следует уделять особое внимание уменьшению концентрации напряжений и шероховатости поверхности. [c.322]

Обработка отверстий деформирующими протяжками в деталях машин получает в последнее время все большее распространение в связи с применением для изготовления рабочих элементов протяжек металлокерамических твердых сплавов, обладаюш,их высокой износостойкостью, В процессе деформирующего протягивания могут осуществляться как малые (поверхностные), так и большие (сквозные) пластические деформации, при которых диаметр отверстия увеличивается на 10—20%. В последнем случае пластические деформации распространяются на всю толщину стенки детали и изменяют наряду с диаметром отверстия длину детали и ее наружный диаметр. Указанные деформации определяют лишь изменение размеров детали. В зоне контакта деформирующего инструмента с обраба тьшаемым металлом, кроме названных, возникают дополнительные сдвиговые деформации, величина которых может исчисляться сотнями процентов. Именно эти деформации формируют поверхностный слой, который определяет качество обработанной поверхности (шероховатость, упрочнение, остаточные напряжения, износостойкость, обрабатываемость и т. д.). При значительных деформациях могут возникнуть нарушения сплошности, надрывы, разрушения и другие явления, нежелательные с точки зрения прочности и износостойкости деталей. В связи с этим нужно иметь сведения о влиянии различных факторов режима деформирующего протягивания на качество поверхностного слоя обработанных деталей. Систематизированных сведений по этим вопросам почти нет. [c.3]

Местное расплавление металла детали (основного и присадочного) вызывает изменение химического состава наплавленного слоя и микроструктуры детали в близлежащих слоях, т. е. в зоне теплового влияния, размеры которой зависят от вида, режима сварки и толщины свариваемого металла. Чем выше скорость сварки, тем меньше зона теплового влияния Так как при газовой аплавке интенсивность нагрева меньше, чем при наплавке в электрической дуге, то и зона теплового влияния будет больше из-за неравномерного нагрева деталей при аплавке возникают внутренние напряжения после сварки, которые очень снижают усталостную прочность и вызывают деформацию детали. Внутренние напряжения снимают при термической обработке детали. [c.23]

Благодаря влиянию, оказываемому на предел усталости формой и размерами детали, действительная усталостная прочность деталей машин и соединений (конструктивная прочность — см. гл. I) значительно отличается от номинальной усталостной нрочности, характеризуемой пределом усталости лабораторного образца. Средствами повышения конструктивной прочности нри заданных условиях эксплуатации и выбранном материале являются 1) обш,ее и поверхностное упрочненпе детали технологическими методами и 2) рациональное конструктивное оформление, обеспечивающ,ее равномерное восприятие нагрузки возможно большей частью объема детали, при отсутствии или минимальной концентрации напряжений. [c.183]

Таким образом, при проверке прочности материала влияние абсолютных размеров детали на величину предела выносливости обязательно должно быть учтено. Избежать необходимости такого учёта, очевидно, можно было бы только, определяя величину предела выносливости на моделях деталей, изготовленных в натуральную величину. Последнее, однако, далеко не всегда возможно. Вместе с тем в настоящее время уже имеется более или менее достаточное количество данных по сравнительным испытаниям на усталость малых лабораторных (диаметром 7—10 мм) и больших образцов из одного и того же материала. Используя эти данные и оценивая степень снижения предела выносливости аа счёт уведаншиа размеров [c.746]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...