Напряжения сжатия

М. консольную часть трубчатого вала редуктора насажена коническая шестерня, на которую действуют три силы Гж =1,8 кН fy = 0,6 кН и - 0,3 кН. Пренебрегая напряжениями сжатия от действия продольных сил , определить наружный диаметр вала JD, исходя из 100 МПа. =0,8. [c.116]

Как и любое другое, поверхностное упрочнение сопровождается возникновением остаточных напряжений сжатия на поверхности. [c.338]

Упругопластическое деформирование металла приводит к возникновению в поверхностном слое заготовки остаточных напряжений, растяжения или сжатия. Напряжения растяжения снижают сопротивление усталости металла заготовки, так как приводят к по явлению микротрещин в поверхностном слое, развитие которых ускоряется действием корродирующей среды. Напряжения сжатия, напротив, повышают сопротивление усталости деталей. Неравномерная релаксация остаточных напряжений искажает геометрическую форму обработанных поверхностей, снижает точность их взаимного расположения и размеров. Релаксация напряжений, продолжающаяся в процессе эксплуатации машин, снижает их качество и надежность. [c.268]

Следовательно, окончательную обработку поверхностей заготовок следует вести такими методами и в таких условиях, чтобы остаточные напряжения отсутствовали или были минимальными. Целесообразно, чтобы в поверхностном слое возникали напряжения сжатия. Напряжения можно снизить, применяя, например, электрохимическую обработку. Для получения в поверхностном слое напряжений сжатия можно рекомендовать обработку тонким пластическим деформированием, например, обкатку поверхностей заготовок стальным закаленным роликом или шариком. [c.268]

Наклеп обработанной поверхности можно рассматривать как полезное явление, если возникают остаточные напряжения сжатия. Однако наклеп, полученный при черновой обработке, отрицательно влияет на процесс резания при чистовой обработке, когда срезаются тонкие стружки. В этом случае инструмент работает по поверхности с повышенной твердостью, что приводит к его быстрому затуплению, шероховатость поверхности увеличивается. [c.269]

Упрочняющую обработку предпринимают для увеличения сопротивления усталости деталей. Методы упрочнения основаны на локальном воздействии инструмента на обрабатываемый материал. При этом возникают многочисленные зоны воздействия на весьма малых участках поверхности, в результате чего создаются очень большие местные давления. Многочисленные контакты с инструментом приводят к упрочнению поверхности. В поверхностных слоях возникают существенные напряжения сжатия. [c.391]

Упругие деформации детали, возникающие от сил зажатия, как и от силы резания, оказывают значительное влияние на точность обработки, особенно при недостаточной жесткости (что отмечается в гл. IV), так как точно обработанная поверхность детали, деформированной силами зажатия, после снятия детали с приспособления может стать искаженной вследствие обратных деформаций детали, освобожденной от сил зажатия. Чтобы деталь не деформировалась при зажатии, необходимо зажимным силам противопоставить реакции опор, располагаемых так, чтобы обрабатываемые поверхности детали были жестко подперты и чтобы силы зажатия создавали в обрабатываемой детали только напряжение сжатия. В основу расчета силы зажатия должна быть положена величина силы резания с учетом ее направления и точки приложения. [c.39]

Расчет прочности и деформаций деталей прессового соединения выполняют по формулам для толстостенных цилиндров. Эпюры напряжений в деталях / и 2 показаны на рис. 7.5, где (Гг — напряжения сжатия в радиальном направлении ац и at2 — напряжения сжатия и растяжения в тангенциальном направлении (осевые напряжения малы, их не учитывают). Давление р при расчете прочности деталей определяют [см. формулу (7.5)1 по максимальному натягу [c.88]

Сопоставляя поведение реальной трещины в конструкции с деформированием надреза, полученного с помощью предлагаемой модели, можно отметить следующее. Если на некоторых участках по длине трещины возникают нормальные растягивающие напряжения, то трещина в этих местах раскрывается, практически не сопротивляясь прикладываемым нагрузкам уровень, напряжений в прилегающих областях материала невелик. В предлагаемой модели это условие обеспечивается за счет назначения в соответствующих элементах трещины модуля упругости Е, вызывающего разгрузку элементов и значительное увеличение податливости на рассматриваемом участке, В том случае, когда на некотором участке реальной трещины действуют напряжения сжатия, приводящие к контактированию (схлопыванию) берегов трещины, тело с точки зрения передачи силового потока, нормального к трещине, работает как монолит, и модуль упругости в принятой модели для соответствующих элементов трещины назначается равным обычному модулю упругости материала конструкции. При соприкосновении берегов трещины возможны два варианта берега могут проскальзывать относительно друг друга и не проскальзывать. Второй вариант автоматически реализуется при условии Етр = Е. Для реализации первого варианта необходимо обеспечить отсутствие сопротивления полости трещины на сдвиг. Процедура необходимых для этого преобразований для более общего случая — динамического нагружения конструкций — будет изложена в разделе 4.3.1. [c.202]

Опыт показывает, что трещины начинаются на тех участках поверхности, где имеются растягивающие напряжения. Участки, имеющие напряжения сжатия, наоборот, устойчивы против растрескивания. На рис. 85 представлена зависимость склонности латуни к коррозионному растрескиванию от величины растягивающего напряжения. [c.114]

Зубчатые колеса, шкивы, звездочки и другие механизмы вращаются на валах и осях. Вал не только поддерживает сидящие на нем детали, но и передает им вращающ ш момент. При работе вал испытывает напряжение от изгиба и кручения, а в некоторых случаях также напряжения сжатия или рас яжения. [c.46]

Давление, представляющее полное напряжение сжат 1я от действия всех внешних сил (поверхностных и массовых), приложенных к жидкости, называется абсолютным давлением. [c.7]

Для повышения усталостной прочности азотированию подвергают легированные конструкционные стали, в поверхностном слое которых образуются напряжения сжатия (з.в), что повышает выносливость изделий. Твердость поверхности НУ после азотирования достигает 600—800 Мн/м [c.145]

При дробеструйном наклепе термически обработанных сталей остаточный аустенит превращается в мартенсит, что дополнительно повышает твердость. Кроме того, при дробеструйной обработке возникают большие напряжения сжатия а в, что повышает выносливость и долговечность деталей. Так, срок службы спиральных пружин авто- [c.153]

Частоты вращения звездочек ограничиваются контактными напряжениями сжатия, возникающими при ударе цепи о зубья звездочек (табл. 11.3) и другими условиями. [c.256]

В деталях, подвергающихся чистому изгибу, целесообразно вводить некоторую асимметрию сечений с целью уменьшения напряжений растяжения за счет увеличения напряжений сжатия. [c.126]

На рис. 56 приведены примеры нецелесообразного (а, в) и целесообразного (б, г) нагружения профилей (изгиб консольной балки). Пониженный уровень растягивающихся напряжений в схемах б, г способствует упрочнению детали, несмотря на одновременное повышение напряжений сжатия. [c.127]

Для материалов с асимметрией прочностных свойств, сопротивляющихся сжатию лучше, чем растяжению (серый чугун, пластики), соотношение между максимальным напряжением сжатия и растяжения целесообразно увеличивать в отношении пределов прочности при сжатии и растяжении. [c.128]

Закалка с индукционным нагревом поверхностного слоя токами высокой частоты помимо технологических преимуществ (экономичность, высокая производительность) дает значительный упрочняющий эффект, обязанный возникновению в закаленном поверхностном слое остаточных напряжений сжатия. [c.166]

Химико-термическая обработка заключается в насыщении поверхностного слоя углеродом (цементация) или азотом (азотирование) с образованием (в последнем случае) нитридов железа и легирующих элементов. При комплексных процессах (цианирование, нитроцементация) поверхность насыщается одновременно углеродом и азотом с образованием карбидов и карбонитридов. Эти виды термообработки придают поверхности высокую твердость и износостойкость. В.месте с тем они увеличивают прочность (особенно в условиях циклической нагрузки) благодаря образованию в поверхностном слое напряжений сжатия. [c.166]

Оценим абсолютную величину деформаций. Возьмем шатун двигателя внутреннего сгорания длиной .= 400 мм. Если напряжение сжатия от силы вспышки В шатуне, изготовленном из обычной стали, равно 20 кгс/мм , то упругая деформация сжатия [c.179]

Титановые сплавы немагнитны, очень чувствительны к концентрации напряжений. В циклически нагруженных конструкциях целесообразно подвергать детали упрочняющей обработке холодной пластической деформацией (наклепу) с целью создания остаточных напряжений сжатия в поверхностном слое. [c.187]

Предварительное напряжение растяжения в арматуре доводят до 150 — 250 кгс/см . Допускаемые напряжения растяжения в предварительно напряженном железобетоне составляют в среднем 100 — 150 кгс/см , допустимые напряжения сжатия 300 — 500 кгс/см . Железобетон обладает высокой циклической вязкостью, примерно в 2 раза превосходящей вязкость серого чугуна. Это свойство обусловливает повышенную способность виброгашения у железобетонных деталей. [c.194]

Основные приемы увеличения жесткости всемерная разгрузка от изгиба, замена напряжений изгиба напряжениями сжатия-растяжения, введение связей между участками наибольших деформаций, увеличение сечений и моментов инерции на опасных участках, введение усиливающих элементов в местах сосредоточения нагрузок и на участках пе лома силового потока, применение конических и сводчатых форм. [c.264]

При поверхностной закалке (обработка ТВЧ, газопламенная закалка) и химико-термической обработке (цементация, нитроцементация, азотирование) упрочнение обуслов.чено главным образом возникновением в поверхностном слое остаточных сжимающих напряжений вследствие образования структур большего удельного объема (мартенсит при цементации и закалке ТВЧ, нитриды и карбонитриды при нитроцементации и азотировании), чем структуры основного металла. Расширение поверхностного слоя тормозит сердцевина, сохраняющая исходную перлитную структуру, вследствие чего в поверхностном слое возникают двуосные (а в цилиндрических деталях — трехосные) напряжения сжатия. В нижележащих слоях развиваются реактивные растягивающие напряжения, имеющие небольшую величину вследствие незначительности сечения термически обработанного слоя сравнительно с сечением сердцевины. [c.316]

Наличие на поверхности детали напряжений сжатия затрудняет образование трещин усталости, повышая предел усталости и расширял время до разрушения в зоне ограниченной выносливости (повиншст так называемую живучесть ). [c.83]

В процессе нагрева и охлаждения внутренние напряжения изменяются, например при нагреве поверхностные слои металла испытывают напряжения сжатия, так как они стремятся расшириться, а этому препятствуют более холодные слои металла сердцевины. Наоборот, -при охлаждении поверхности слои, имеющие более низкую температуру, чем сердцевина, испытывают напряжения растяжения, а сер,а,цевина — напряжения сжатия. [c.301]

Образование фаз, содержащих азот в поверхностных слоях, происходит с увеличением объема, поэтому поверхность азотированной детали испытывает напряжения сжатия. Напряжения сжатия на иоперхности вызывают повышение предела вынссливости, поскольку усталостные трещины возникают в результате растягиваю цих напряжений. [c.335]

Значительно улучшить стойкость пружин, рессор, как и других деталей, испытывающих знакопеременные нагрузки, можно в результате поверхностного наклепа (что достигается обдувкой дробью). Возникающие при этом в поверхностном наклепном слое напряжения сжатия повышают предел выносливости (усталости) детали и уменьшают вредное действие возможных дефектов поверхиости. Подобное упрочнение поверхности в настоящее время осуществляют не только на пруж-инах и рессорах, но и применяют для других деталей, испытывающих в работе знакопеременные нагрузки. [c.405]

Резание металлов — сложный процесс взаимодействия режущего инструмента и заготовки, сопровождающийся рядом физических явлений, например, деформированием срезаемого слоя металла. Упрощенно процесс резания можно представить следующей схемой. В начальный момент процесса резания, когда движущийся резец под действием силы Р (рис, 6.7) вдавливается в металл, в срезаемом слое возникают упругие деформации. При движении резца упругие деформации, накапливаясь по абсолютной величине, переходят в пластические. В прирезцовом срезаемом слое материала заготовки возникает сложное упругонапряженное состояние. В плоскости, перпендикулярной к траектории движения резца, возникают нормальные напряжения Оу, а в плоскости, совпадающей с траекторией движения резца, — касательные напряжения т .. В точке приложения действующей силы значение Тд. наибольшее. По мере удаления от точки А уменьшается. Нормальные напряжения ст , вначале действуют как растягивающие, а затем быстро уменьшаются и, переходя через нуль, превращаются в напряжения сжатия. Срезаемый слой металла находится под действием давления резца, касательных и нормальных напряжений. [c.261]

Опасными являются точки, в которых возникают наибольшие растягивающие напряжения (для чугуна предел прочности на сжатие примерно в 4 раза выше, чем на растяженпе, а расчетные напряжения растяжения незначительно отличаются от расчетных напряжений сжатия). Коэффициент запаса прочности (для чугуна СЧ21-40 = 21 кГ/мм"- = 206 Мн/м ) [c.21]

Чувствительность к концентраторам напряжений резко снижается, а предел выносливости возрастает при создании на поверхности остаточных напряжений сжатия путем уирочпеиия химикотермической или другой обработкой. Коррозия понижает предел выносливости на 40—60 %. [c.73]

При поверхностной закалке, в том числе и с глубинным нагре-B(5.vi, сильно повышается сопротивление усталостному разрушению. Предел выносливости (при испытании образна с надрезом) для стали с 0,4 % С после нормализации с(ктавляет 150 (100 %), а после иоверхиостиой закалки 420 МПа (285 %). Повышение предела усталости объясняется образованием в закаленном слое осгагочных напряжений сжатия (рис. 141). [c.224]

Цементация с последующей термической обработкой повышает предел выносливости стальных изделий вследствие образования в поверхностном слое значительных остаточных напряжений сжатия (до 400—500 МПа) и резко понижает чувствительность к концентраторам напряжений при условии непрерывной протяженности упрочненного слоя по всей упрочняемой поверхности детали. Так, после цементации на глубину 1000 мкм, закалки и отпуска хромомикслепой стали (0,12 % С 1,3 % Сг 3,5 % Ni) предел выносливости образцов без концентраторов напряжений увеличился от 560 до 750 МНа, а при наличии надреза — от 220 до 560 МПа, Цементованная сталь обладает в1)1Сокой износостойкостью и контактной прочностью, которая достигает 2000 МПа. [c.238]

Срок службы рессор может быть повышен гидроаб )азпвпой и дробеструйной обработкой (поверхностным наклепом), создающей в поверхностных слоях остаточные напряжения сжатия, понижающие рабочие напряжения растяжения в наружных волокнах. Пос.ме дробеструйной обработки предел выносливости пог.ьппается в 1,5 -2 раза. [c.275]

Большинство конструкционных материалов лучше сопротивляется сжатию, чем растяжению. Разрушение почти всегда начинается на участках, подвергающихся растяжению, а не сжатию, так как первое способствует выявлению внутренних дефектов материала (мнкротрещин, мпкропор п т. п.), которые, разрастаясь под действием растягивающих напряжений, кладут начало разрушению. Напряжения сжатия, напротив, способствуют закрытию микродефектов. [c.126]

Наиболее распроетранен способ определения Предела вьгаосливости при циклическом симметричном изгибе по Велеру. Консольный или двухопорный образец, вращающийся вокруг собственной оси с постоянной частотой, нагружают постоянной по направлению силой. За каждый оборот все точки поверхности образца в опаснохг сечении один раз проходят через зону максимального напряжения растяжения и один раз — через зону максимального напряжения сжатия, проделывая полный цикл знакопеременного симметричного изгиба. Частота циклов равна частоте вращения образца в единицу времени число оборотов до разрушения равно разрушающему числу циклов. Такой вид изгибнОго нагружения (круговой изгиб) свойственен многим машиностроительным деталям (например, валам зубчатых колес, ременных и цепных передач). [c.280]

Наиболее эффективен способ создания в зоне ослаблений предварительных напряжений сжатия. Некоторые виды обработки (поверхностная закалка с индукционным нагревом, азотирование с последующим накатыванием) практически полностью парализуют концентрацию напряжений даже у концентрационнощувствительных сталей. [c.302]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...