Прочность усталостная при кручении

Прочность усталостная при кручении 676 [c.703]

При кручении запас усталостной прочности определяется аналогично [c.356]

Выносливость металла в атмосфере воздуха мало зависит от закона изменения напряжений в течение одного цикла и до частот порядка 1000 Гц практически не зависит от частоты изменения напряжений. Основное влияние на усталостную прочность металла оказывает вид напряженного состояния (наибольшей выносливостью металл обладает при циклическом изгибе, меньшей — при растяжении —сжатии и наименьшей —при кручении), а также величина и знак максимального и минимального напряжений. Влияет на усталостную прочность металла и степень асимметрии при изменении напряжений. Оказалось, что чем больше доля постоянного напряжения, тем выше выносливость при асимметричном цикле. [c.77]

Усталостная трещина всегда возникает в той точке металла, где отношение местного напряжения к пределу выносливости металла самое низкое. Обычно эти точки находятся на поверхности детали. Объясняется это тем, что прочность металла по его поперечному сечению сравнительно одинакова, а максимальное напряжение при кручении или изгибе находится в крайних волокнах. Иная картина наблюдается при наличии трещин или других металлургических дефектов внутри материала. Эти дефекты приводят к понижению прочности материала в окрестности дефекта. В результате внутри детали развивается трещина, которая распространяется как в направлении к поверхности, так и к центру детали. [c.60]

Повышается прочность металла при обработке давлением в холодном состоянии — обкатка и раскатка шариками и роликами. В результате обработки давлением создается наклеп, который вызывает появление остаточных сжимающих напряжений в поверхностном слое. Поверхностный наклеп при холодной обработке давлением повышает усталостную прочность на 20—25% при изгибе и на 50% — при кручении. [c.121]

Показатели выносливости характеризуются большим разбросом отдельных значений, причем высокопрочные материалы по сравнению с металлами средней и низкой прочности, как правило, имеют более высокий разброс. Разброс зависит и от асимметрии цикла при симметричном цикле он обычно меньше. Отношение предела выносливости при растяжении (сжатии) и предела выносливости при кручении к пределу выносливости при изгибе в симметричном цикле нагружения для конструкционных сталей равно соответственно 0,8—0,9 и 0,5—0,6. По этим соотношениям можно произвести ориентировочную оценку усталостных характеристик для различных видов нагружения. Как правило, с повышением оь увеличивается и предел выносливости, однако рост оь не сопровож- [c.18]

Круговые галтели с поднутрением. Изготавливаются также галтели с поднутрением в торец или в вал (рис. 3.8, а и б). Поднутрение в торец увеличивает радиус галтели без изменения рабочей длины цилиндрического участка вала и увеличивает усталостную прочность. Поднутрение в вал рекомендуется выполнять при азотировании шлифуемых поверхностей для увеличения усталостной прочности при кручении, так как при шлифовании после азотирования часто появляются микротрещины и прижоги, снижающие упрочнение, достигнутое азотированием. [c.123]

Очень приблизительно можно оценить усталостную прочность при переменных крутильных нагрузках надрезанных деталей, если предположить отношение предела выносливости при изгибе [к пределу выносливости при кручении Пс/тс примерно равным 1,33 (рис. 15.6). Так как предел усталости для детали с надрезом может быть найден из формулы (5.12), то остается только разделить найденную таким образом величину на 1,33, чтобы получить оценку касательных напряжений, которые можно допустить в детали при крутящей нагрузке. Применение энергетического критерия к гладкому образцу приводит к от- [c.403]

Перечень свойств, знание которых необходимо для применения композиционного материала в лопатках вентилятора, включает стандартные прочность и модуль упругости, усталостные свойства сопротивление ползучести в осевом направлении и при кручении, ударные свойства стойкость при термоциклировании, эрозионную и коррозионную стойкость, ударную вязкость. [c.493]

Существует большое число приборов для испытаний на усталостную прочность [28—30]. К ним относятся приборы для испытаний при растяжении или изгибе с постоянным амплитудным значением деформации или напряжения, а также приборы для испытаний при кручении. В некоторых приборах циклическое напряжение или деформация накладывается на статическую составляющую или напряжение возрастает с заданной скоростью, как, [c.203]

Аналогично определяются фактические коэффициенты запаса усталостной прочности при других видах деформаций. Например, при кручении коэффициент запаса усталостной прочности определяется по формулам [c.309]

Физическое состояние приповерхностных слоев металла оказывает решающее влияние на усталостную прочность стали при циклическом изгибе или кручении поэтому любая причина, увеличивающая прочность приповерхностных слоев металла, должна усиливать проявление масштабного эффекта в распространенном в настоящее время, представлении, и образцы малого диаметра должны быть прочнее, чем образцы большого диаметра. [c.166]

Особенности расчета злементов конструкции по критерию усталостного разрушения рассмотрены в работах [20, 66]. Ресурс деталей при циклических напряжениях, обусловленных вибрацией, зависит от конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов. Влияние их на прочность учитывают расчетным коэффициентом запаса прочности п, который сравнивают с допускаемым значением коэффициента запаса [к]. При осевом растяжении-сжатии или изгибе детали определяют коэффициент запаса по нормальным напрял<ениям ц, при кручении — по касательным напряжениям при сложном сопротивлении — коэффициент п = Па т ]Л а + [c.641]

Замена шпоночных соединений шлицевыми, так как последние более рациональны с точки зрения усталостной прочности. При кручении валов с прямоугольными шлицами эффективный коэффициент концентрации = 1,9 [c.419]

При азотировании поверхностей коленчатых валов, изготовленных из легированных сталей, пределы выносливости их также повышаются при изгибе на 30—60% и при кручении на 30—40%. Влияние концентрации напряжений и качества обработки поверхностей на прочность при этом снижается. Однако при недостаточно качественной механической обработке после азотирования элементов коленчатого вала усталостная прочность вала вследствие образования микроскопических трещин и местных ожогов может снизиться на 20—30%. Сверление масляных отверстий после азотирования может также значительно понизить предел выносливости при кручении. [c.228]

Определенные по формуле (268) напряжения в клапанной пружине позволяют судить лишь о ее статической прочности. Поскольку на клапанную пружину действуют переменные по величине и направлению силы, она должна рассчитываться на усталостную прочность. Проведение такого расчета пока еще связано со значительными трудностями, основными из которых являются отсутствие опытных данных о пределах усталости пружинной проволоки при кручении и сложность и ненадежность определения действительной амплитуды напряжений в материале пружины вследствие ее вибраций. На практике расчет клапанных пружин на усталость производится исходя из предположения, что на режимах, далеких от резонанса, их вибрации мало влияют на характер изменения напряжений в пружине. Это предположение значительно упрощает расчет и позволяет при его проведении пользоваться обычной характеристикой пружины. [c.297]

Степень влияния остаточных напряжений зависит от способа нагружения. Если при изгибе основную роль в повышении усталостной прочности надрезанных образцов играют остаточные напряжения, то при кручении основная роль принадлежит упрочнению материала. [c.297]

В приближенных расчетах, на усталостную прочность шлицевых валов учитывают лишь концентрацию напряжений от кручения. Значения теоретических коэффициентов концентрации напряжений при кручении прямобочных шлицевых валов приведены в табл. 3. [c.93]

Запас прочности по усталостному разрушению при кручении по формуле (34) [c.95]

Как и для механизма передвижения тележки мостового крана, расчет валов на кручение из условия усталостной прочности производится по наибольшему пусковому и на изгиб — по среднему пусковому моментам двигателя. По наибольшему пусковому моменту дополнительно проверяется статическая прочность валов при расчете на изгиб. [c.213]

Расчет деталей на усталостную прочность при кручении (валы) и проверку на статическую прочность на изгиб и кручение при расчете по первому случаю производим по наибольшему пусковому моменту двигателя [c.235]

Анализ результатов экспериментального исследования усталостной прочности в условиях сложного напряженного состояния (в основном при кручении и кручении с изгибом) [86, 213, 326, 342, 410 и др. ] показывает, что отношение пределов усталости при повторном сдвиге т 1 и повторном растяжении а 1 составляет для сталей 0,5—0,7, а для чугунов 0,75—0,9, что соответствует отношениям, предполагаемым большинством теорий статической прочности. Результаты исследования усталостной прочности пластмасс при кручении [516] также свидетельствуют о снижении сопротивления материала при этом виде нагружения по сравнению с прочностью при циклическом изгибе с вращением. Отмеченная корреляция между характеристиками статической прочности и характеристиками усталости указывает на принципиальную возможность распространения критериев, подтвержденных экспериментально в условиях статического нагружения, на случай усталости. [c.181]

При осевом нагружении были обнаружены превосходные усталостные характеристики как однонаправленных, так и ортогонально армированных углепластиков с высокомодульными волокнами типа I. Удельная усталостная прочность углепластиков вместе с удельным модулем дают большие возможности для уменьшения веса изделия притих разумном применении. Хотя пока опубликовано немного данных, по-видимому, можно сказать, что композиты с волокнами типа II более подвержены влиянию усталости, но обладают все же очень хорошими усталостными свойствами. Отсутствуют опубликованные результаты для композитов с волокнами типа III. Обнаружено, что прочность на сжатие намного ниже, чем прочность на растяжение, и поэтому изгибная усталостная прочность определяется прочностью на сжатие. Было установлено, что влияние усталости значительно более заметно в условиях сдвигового нагружения как при межслойном сдвиге, так и при кручении. Не сообщено об усталостных испытаниях при сдвиге в плоскости листа, однако большинство [c.391]

Предел усталости при кручении сварных соединений на 12% ниже предела усталости основного металла. Таким образом, остаточные напряжения, возникшие вследствие термического цикла сварки трением, меньше влияют на усталостную прочность сварных соединений при кручении, чем при изгибе. Эти результаты согласуются с даиными исследований И. В. Кудря/вцева. Для определения заоисимости усталостной прочности сварных соединений от масштабного фактора образцы 0 12, 20, 30, 40 мм из стали 45 были подвергнуты ускоренным усталостным испытаниям. [c.188]

При переменном кручении разрушение вызывают небольшие переменные напряжения. Усталостный излом происходит под углом 45° к оси вала. Если же переменные напряжения при кручении велнки (выше предела прочности) и вызывают остаточные деформации, то излом обычно перпендикулярен к оси вала. Исключение составляют детали с отверстиями, просверленными перпендикулярно к осям деталей. В этом случае полый вал ломается от переменного кручения. Просверленное в нем отверстие вызывает наклонное к оси вала расположение излома. [c.103]

Рис. 4. 7. Сдвиговая усталостная прочность при кручении однонаправленного углепластика на основе эпоксидной смолы [7]. Образец квадратного сечения 9x9 мм и длиной 150 мм содержание углеродных волокон 60 об.% частота нагружения 0,17 Гц.

Коррозионные и усталостные эффекты действуют одновременно для части цикла нагружения. Если на вал надета с натягом деталь, то при усталостных испытаниях на кручение с изгибом кривизна вала может стать причиной местного отделения вала на поверхности, имеющей растягивающие напряжения. Это приводит к ограничению поверхности контакта на сжатой стороне и уменьшению повреждений из-за контактной коррозии, имеющих большую величину, чем в случае (1). Этот эффект зависит от прогиба и геометрии детали. Усталостная прочность при кручении с изгибом может уменьшиться на 507о по сравнению с гладкими образцами, не находившимися в условиях контактной коррозии, как было показано Кортеном [471] для алюминиевого сплава, а также для стали с высоким пределом прочности при растяжении. [c.217]

В 1946 г. Форрест [881] впервые получил увеличение усталостной прочности образца с концентрацией напряжений при предшествующем нагружении растягивающими усилиями. Предел выносливости при кручении с изгибом алюминиевого образца с круговой выточкой увеличился в два раза после предшествующего растяжения образца усилием 39 /сГ/мж . Темплин в дискуссии по работе Розенталя и Сайнса [884] подтвердил, что наблюдалось повышение прочности (до 75%) после того, как к образцу из алюминиевого сплава 755-Г6, имеющему аналогичный концентратор, прикладывалась растягивающая нагрузка. В то же время сжимающая предшествовавшая нагрузка уменьшала предел прочности на 33%. [c.420]

Результаты испытаний иа усталостную прочность при кручении однонаправленного композиционного материала, состоящего из волокон 5-стекла и смолы 826, при статическом межслоевом напряжении сдвига 82 МПа, АГ = 1 и / = 0,1 [c.248]

В обоих случаях жесткость материала уменьшается до 50— 60% исходного значения после 10 циклов при уровне напряжений, составляющем около 65% прочности при сдвиге. Ими были испытаны образцы на воздухе, в минеральном масле и воде и было найдено, что масло практически не влияет па усталостные свойства испытываемых материалов, тогда как вода резко ухудшает их. Поверхностная обработка волокон практически не влияет на усталостную прочность материалов (рис. 2.71). В работах [145—147] проведены интенсивные исследования усталостной прочности при кручении цилиндрических стержней из материалов на основе высокопрочных и высокомодульных углеродных волокон при ф/ = 0,60. Установлено, что при циклическом закручивании образцов на постоянный угол крутящий момент в начальный момент линейно уменьшается с увеличением числа циклов. В определенный критический момент происходит растрескивание образца, и кривая падает значительно более резко (рис. 2.72), так что за усталостную выносливость можно принять число циклов, при котором происходит растрескивание образца. По графической зависимости этого показателя от угла закручивания образца можно получить прямую линию, характеризующую усталостные свойства материала (рис. 2.73). Уже упоминалось, что локальные повреждения в стеклопластиках появляются при очень низких напряжениях по сравнению со статической прочностью. Мак-Гэрри [148] обнаружил непропорционально большое число повреждений, [c.139]

Ратнер и Бараш [9] объясняют увеличение усталостной прочности при кручении консольно нагруженных образцов различных марок полимера в бензине, спирте, воде по сравнению с воздухом улучшением теплоотвода и охлаждением образца за счет испарения летучих веществ с его поверхности. [c.177]

При напряжениях, соответствующих долговечностям 10 —10 циклов, для ряда углеродистых, аустенитных и малолегированных сталей в условиях циклического изгиба отмечается существенная разница (до 40%) между действительными и номинальными напряжениями, вызванная неупругими деформациями, что необходимо учитывать при расчетах на прочность и построении моделей усталостного повреждения. О влиянии неупругих деформаций на несущую способность образцов при кручении можно судить по данным, приведенным на рис. 184 [162]. [c.262]

Трощенко В. Т., Шестопал Л. Ф. Методика исследования усталостной прочности и неупругости металлов в условиях комнатной и высоких температур при кручении. / АН УССР. Ин-т. проблем прочности.— Киев Наук, думка, 1973.— 10 с.— (Информ. письмо). [c.335]

Чем больше доля статической нагрузки, тем выше усталостная прочность при асимметричном цикле, если эту прочность оценивать по Ошах- При кручении усталостная прочность пластичных металлов и сплавов практически не зависят от среднего напряжения при Тт < То,2- [c.182]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...