Выносливость валов и осей

Пределы выносливости валов и осей в опасных сечениях определяют в соответствии с ГОСТ 25.504-82 [5] [c.92]

Уменьшение шероховатости поверхностей шлифованием и полированием наиболее напряженных участков (гаЛтелей и др. концентраторов) существенно повышает выносливость валов и осей. Снижению изнашивания участков валов, сопряженных с уплотнениями, способствует закалка всего вала или местная закалка токами высокой частоты. Закалке под- [c.168]

Усталостная прочность (выносливость) валов и осей оценивается коэффициентом запаса прочности. Неподвижные оси при действии постоянных нагрузок рассчитывают только на статическую прочность. Подвижные быстроходные оси и валы рассчитывают на выносливость. Тихоходные валы и оси, нагруженные переменной нагрузкой, рассчитывают на статическую прочность и выносливость. Основными [c.267]

П43. Коэффициенты снижения предела выносливости при изгибе и при кручении для валов и осей у краев насаженных деталей [c.323]

Расчет на выносливость. Для валов и осей, подверженных воздействию длительных переменных нагрузок, производится расчет на выносливость. В связи с тем, что на усталостную прочность материалов существенное влияние оказывает концентрация напряжений, масштабный фактор и состояние поверхности (чистота, упрочнение), расчет на выносливость ведется после окончания полного конструирования вала (оси) и носит характер проверочного расчета для определения фактического коэффициента запаса прочности и сопоставления его с допускаемым значением. Поэтому расчету на выносливость должен предшествовать, предварительный расчет на статическую прочность. [c.431]

Так как большое число деталей машин и элементов конструкций (вращающиеся валы и оси, подкрановые балки, несущие узлы транспортных установок и т. д.) работает при переменных во времени напряжениях и за весь срок службы число циклов нагружения достигает 10 —10 и более, то наиболее вероятным эксплуатационным повреждением для них оказывается многоцикловое усталостное. Усталостное разрушение начинается обычно в зонах с максимальными амплитудами циклических напряжений или в местах технологических дефектов (поверхностных, сварочных). Трещины усталости при указанных выше базах по числу циклов, возникают и распространяются при номинальных напряжениях ниже предела текучести. Расчетными характеристиками при определении прочности и ресурса в этих случаях являются пределы выносливости и кривые многоцикловой усталости с отражением роли конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов (абсолютные размеры сечений, асимметрия цикла, концентрация напряжений, среда, состояние поверхности и др.) [2, 3]. В связи с разбросом характеристик сопротивления усталости а [c.11]

С конструктивной точки зрения галтели в местах переходов между ступенями валов и осей, работающих при переменных на пряжениях, являются средством повышения их выносливости,, так как резко снижают местную концентрацию напряжений. [c.119]

Большое влияние на прочность, выносливость, надежность валов и осей оказывает форма переходных участков между соседними ступенями разных диаметров. Галтели должны иметь [c.407]

Расчетный диаметр вала является ориентировочным размером подшипниковой опоры, так как при ее расчете неизвестны его конструктивные параметры, влияющие на точность и выносливость. Диаметры цапф валов и осей, определенные по действующим нагрузкам, могут быть посадочными размерами для подшипников качения в случае совпадения размеров выбранного подшипника по требуемой долговечности и диаметру посадочного отверстия. При несовпадении размеров отверстия подшипника с цапфой вала или оси диаметр вала назначают в соответствии с размером отверстия подшипника, но не менее расчетного диаметра вала. [c.462]

Ввиду отсутствия достаточных экспериментальных данных расчет шлицевых участков валов и осей на выносливость можно вести по внутреннему диаметру шлицевых впадин без учета концентрации напряжений от шлицевых выступов. При наличии конкретных экспериментальных данных расчет следует вести с учетом концентрации напряжений. В отдельных случаях, при необходимости уточненного расчета, концентрацию напряжений можно учесть используя данные рис. 8. При этом эффективный коэффициент концентрации определяется по формуле [c.240]

Расчет валов и осей на выносливость производится по длительно действующим (повторяемость не менее 10 циклов за срок службы) нагрузкам с учетом режима нагружения (см. ниже). Расчет можно вести по наибольшей из этих нагрузок, к которой приводятся остальные. [c.385]

Валы и вращающиеся оси при работе испытывают периодическое нагружение. Практикой установлено, что разрушение валов и осей в большинстве случаев носит усталостный характер поэтому основными критериями их работоспособности являются сопротивление усталости и жесткость. Сопротивление усталости валов и осей оценивают пределом выносливости, а жесткость — прогибом в местах посадки деталей и углами закручивания сечений. Основные расчетные силовые факторы — крутящие Т и изгибающие М моменты. Влияние растягивающих и сжимающих сил невелико, поэтому их в большинстве случаев не учитывают. [c.184]

Для расчета осей и валов на выносливость необходимо знать их конструкцию и размеры, которые могут быть заданы или определены при расчете валов и осей на статическую прочность. [c.216]

Валы и вращающиеся оси при работе испытывают циклически изменяющиеся напряжения. Основными критериями работоспособности являются усталостная прочность (выносливость) и жесткость. Усталостная прочность валов и осей оценивается коэффициентом запаса прочности, а жесткость — прогибом в местах посадок деталей и углами наклона или закручивания сечений. [c.278]

Последовательность расчета валов и осей на усталостную прочность (выносливость). [c.276]

По формуле (8.12) определяем расчетный коэффициент запаса прочности п при расчете валов и осей на усталостную прочность (выносливость). По формулам (8.13) и (8.14) рассчитывают коэффициенты запаса прочности при учете изгиба и кручения ( о и Пх), по которым затем определяют п. Для расчета и Пх необходимо знать величины 0д и Ха, которые находят по формуле [c.282]

Допускаемые нормальные- напряжения для вращающихся валов и осей зависят от вида посадки деталей на них и диаметра. Они в 2,5...5,2 раза ниже предела выносливости (т, при [c.318]

Расчет на выносливость заключается в определении действительных коэффициентов запаса усталостной прочности для выбранных опасных сечений валов или осей и является поэтому проверочным. [c.423]

Валы, изготовленные из горячекатаной углеродистой стали, химический состав (%) и механические свойства которой (после нормализации) были С 0,45 Si 0,30 Мп 0,60 Р 0,025 S 0,023 Сг 0,15 Ni 0,16 Ов = 620 МПа ао,2 = 360 МПа 6=18 г[) = 40 %, испытывали на усталость при изгибе с вращением (частота вращения 2-10 мин- ). Пределы выносливости определяли на базе 10 млн. циклов нагружения. Поверхностный наклеп галтелей осуществляли с помощью приспособления, в котором обработка ведется одновременно двумя фиксированными роликами, расположенными один против другого в плоскости, пересекающей образец по линии начала галтельного перехода. Таким образом, направление нажатия роликов в этом случае было перпендикулярным оси вала. Упрочнение проводили по режимам, различная интенсивность которых достигалась изменением давления на ролики. В зависимости от размера вала и радиуса его галтели это усилие варьировали в пределах 0,5—25,0 кН. В каждом конкретном случае режим обкатки подбирали таким образом, чтобы получить на разных валах сопоставимые значения глубины наклепанного слоя. [c.143]

Если результаты испытаний нанести на график, где по оси абсцисс -диаметр вала в логарифмическом масштабе, а по оси ординат — предел выносливости образца с насаженной деталью, то масштабные зависимости усталости и упрочненных, и неупрочненных валов можно в первом приближении представить в виде прямых линий (рис. 80). Тогда путем линейной экстраполяции можно оценить пределы выносливости валов более крупных размеров. [c.150]

При проектировании вала или оси сначала устанавливаются размеры основных элементов вала (например, длина вала или расстояние №жду подшипниками, диаметр подшипниковых шеек и мест посадки сопряженных деталей, диаметр внутренней полости и т. п.) на основании конструктивных соображений или ориентировочных расчетов с применением элементарных формул сопротивления материалов. Затем, после конструктивной проработки, вал или ось подвергаются проверочному расчету на прочность (выносливость) и жесткость. При этом определяются фактические запасы прочности или деформации и сравниваются с допустимыми в каждом конкретном случае. [c.383]

Влияние концентраторов напряжения может быть учтено в первом приближении посредством эффективного коэффициента р концентрации напряжения. Этот коэффициент показывает, во сколько раз предел выносливости эталонного образца больше предела выносливости материала. Концентрация напряжений возникает в местах резкого изменения диаметра вала или оси у шпоночных канавок, в местах расположения шлицев, резьбы, отверстий и т. д., а также при наличии внутренних напряжений в местах неподвижной посадки сопряженных деталей и коррозионных изъянов. Концентраторами напряжений являются также заклепочные и сварные швы. [c.119]

Большинство деталей машин (оси, валы и др.) работает на изгиб и кручение, при которых максимальные напряжения возникают в поверхностных слоях, где сосредоточены концентраторы напряжений. При знакопеременной нагрузке треш,йны усталости, как правило, возникают на поверхности под влиянием растягиваю-ш,их- напряжений. Прн образовании на поверхности остаточных напряжений сжатия они уменьшают растягивающие напряжения от внешней нагрузки и повышают предел выносливости начало разрушения в этом случае переносится с поверхности под упрочненный слой. [c.241]

Тихоходные оси и валы, работающие с перегрузками, должны быть рассчитаны не только на выносливость, но и на статическую прочность. [c.360]

Причиной выхода из строя тихоходных осей и валов, работающих с перегрузками, может быть также статическое разрушение. Поэтому такие оси и валы должны быть рассчитаны не только на выносливость, но и на статическую прочность. [c.216]

Влияние конструктивных форм деталей машин на их выносливость. Сопоставление результатов испытаний на прочность деталей машин и гладких образцов малого диаметра, вырезанных из этих же деталей, показывает, что для большинства деталей снижение прочности из-за влияния формы и абсолютных размеров оказывается значительным. Так, отношение пределов выносливости детали и образца составляет для коленчатых валов приблизительно 0,3—0,4 для железнодорожных осей — около 0,37 для болтов — около 0,13 и т. д. [c.24]

Расчет осей и вапов на прочность и жесткость конструктивные и технологические способы повышения выносливости валов [c.193]

Уточненный расчет валов (осей) на выносливость выполняют как проверочный. Он заключается в определении значения расчетного коэффициента запаса прочности для опасного сечения вала и сравнении его значения с допускаемым, т. е. в проверке условия где п вычисляют по формуле (13). Этот расчет программой не предусмотрен и здесь не рассматривается. [c.196]

Явления усталости в подшипниках, являющиеся следствием достижения предела выносливости материала, не связаны с его пороками или с недостаточной твердостью. Преждевременные усталостные явления могут вызываться также нарушением правил монтажа подшипников. Выкрашивание неподвижного кольца в двух расположенных под 180° точках указывает на радиальное защемление подшипника. Выкрашивание, происходящее по диагонали меридиональной проекции дорожки качения, указывает на перенос оси вала по отношению к оси внешнего кольца подшипника. Выкрашивание буртиков роликов или дорожек качения радиальных роликоподшипников с цилиндрическими или с коническими роликами указывает на нагрузку на буртик подшипника, вследствие повышенных прогибов вала, неправильную посадку наружного кольца в корпус или на отсутствие соосности между валом и расточенным отверстием корпуса. [c.373]

Как показывают опыты, растягивающие технологические напряжения снижают предел выносливости материала и долговечность сварной конструкции, а сжимающие — повышают их, что согласуется с результатами исследований различных деталей машин (валов, осей и др.). Это явление указывает на то, что термообработка сварных узлов для снятия технологических напряжений не всегда целесообразна так как снимаются сжимающие технологические напряжения, благотворно сказывающиеся на повышение работоспособности тех мест, где они действовали. Кроме того, вряд ли целесообразна термообработка сварных конструкций из термоупрочненных сталей с высокой прочностью, производимая после окончания сварочных работ. Желательно научиться управлять полем технологических напряжений и приближать расположение сжимающих напрял<ений к местам конструкции, где имеется опасность усталостного разрушения. [c.398]

Неподвижные оси при постоянных нагрузках и тихоходные валы, работающие в условиях больших перегрузок, рассчитывают на статическую прочность. Оси и валы быстроходных машин часто подвергаются усталостному разрушению и их необходимо рассчитывать на выносливость, т. е. на усталостную прочность. [c.420]

Целью расчетов на прочность является определение основных размеров осей и валов, при которых обеспечивается их статическая прочность и выносливость. [c.421]

Уменьшить относительное микросмеш,ение можно путем придания деталям соответствующих конфигураций или посредством повышения силы трения. Что касается конфигурации деталей, то общеизвестно, что применение разгружающих выточек в ступицах и двойных конических ступиц взамен цилиндрических повышает предел выносливости валов и осей. Эти мероприятия уменьшают не только теоретический коэффициент концентрации напряжений, но и проскальзывание, что, например, нетрудно уяснить, руководствуясь рассуждениями, примененными к схеме на рис. 13.3. Конструктивные методы борьбы с фреттинг-коррозией можно найти в работе [46 ]. [c.228]

Прочность является основным крртерием работоспособности и расчета валов и осей. Для бы тpoxoд ыx валов и осей осн эвной является усталостная прочность — вынэсливость. Для расчета на выносливость необходимо знать размеры вала и оси, которые определяются из расчета на статическую прочность. Неподвижные оси рассчитывают только на статическую прочность. [c.46]

Шероховатость является технолоп ческим концентратором напряжений и оказывает существенное )лияние на усталостную выносливость деталей, особенно на участках конструктивных концентраторов напряжений (галтелях валов и осей, переходных поверхностях зубьев колес, выточках, канаву ах, впадинах резьбы и др.). [c.226]

Для обеспечения нормальной работы элементов передач и подшипников валы и оси должны иметь достаточную жесткость. При недостаточной жесткости даже относительно неболь Г ие нагрузки вызывают недопустимые деформации валов и осей, нарушающие нормальную работу машин. Кроме того, при малой жесткости валов и осей возможно появление интенсивных колебаний, опасных не только для элементов данной машины, но и для окружающих сооружений. связи с этим быстроходные оси, валы и червяки, кроме расчетов на прочность и выносливость, как правило, подвергаьэтся проверке на жесткость, а в отдельных конструкциях и на виброустойчивость. При недостаточной жесткости их размеры приходится увеличивать, хотя это и ведет к излишкам материала, не требуемым по условиям прочности. [c.516]

Расчет на сопротивление усталости. Опыт эксплуатации показывает, что для валов (в меньшей степени для осей) основным видом разрушения является усталостное и поэтому для валов расчет на сопротивление усталости является одним из основных. Усталостную прочность валов и осей при регулярных переменных напряжениях, т. е. при стащ10нарном нагружении, обеспечивает требуемый запас прочности по отношению к пределу выносливости. [c.416]

Допускаемые значения коэффициента запаса принимают [s],= 1,3+ 1,5, если известны фактические нагрузки, расчетная схема и достоверны механические характеристики материала. Большие значения коэффициентов запаса [л] = 1,62,0 принимают для коротких валов и осей (L/ ) < 3) в связи с пpибл жeннo т]ью расчетной схемы и отклонением действительного значения коэффициента асимметрии цикла от принятого в расчете. Если S < [5] и увеличение размеров сечения невозможно, то наиболее эффективным способом повышения выносливости является применение упрочняющей обработки. [c.172]

Расчет на усталость заключается в определении расчетных коэффициентов запаса по пределу выносливости в опасных сечениях. Такой расчет обычно проводят для валов приводов и передаточных механизмов, работающих при относительно больших силовых нагрузках. На валы и оси действуют силы от установленных на них звеньев передач. Обычно они неподвижны относительно стойки механизма и вызывают в валах и осях напряжения изгиба, изменяющиеся по симметричному циклу (рис. 15.5, б). Большей частью валы передают переменные по значению, но постоянные по направлению вращающие моменты. Эти моменты создают напряжения кручения, изменяющиег ся по отнулевому циклу (рис. 15.5, в). [c.185]

На выносливость и надежность работы валов и осей большое влияние оказывает форма перехода от одного участка (диаметра) к другому, являющимся концентратором напряжений. Заточка (рис. 111-21, б) — технологически простейшая форма перехода, но вследствие высокой концентрации напряжений вблизи заточки последнюю молено применять только в слабонапряжениых валах. [c.138]

При напрессовке на вал- или ось каких-либо деталей (шеиерен, шкивов, подшипников качения и т. п.) резко снижается сопротивление усталости вала или оси, причем зарождение усталостной трещины начинается около края поверхности контакта соприкасающихся поверхностей. Например, предел выносливости пластин высотой 200 мм в зоне контакта снижается более чем в 3 раза (с 14,5 до 4,5кгс/мм2) [23]. [c.141]

В формулах (16.11)...(16.15) t i и t j — пределы выносливости при изгибе и кручении при симметричном цикле напряжений и Тд — амплитуды циклов при изгибе и кручении и — средние напряжения циклов при изгибе и кручении К и К — эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении -коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения (масштабный фактор) - коэффициент влияния поверхностного упрочнения v /o и / — коэффициенты чувствительности к асимметрии цикла напряжений. Значения пределов выносливости 0 i и можно определять по формулам (1.14)...(1.17). При отсутствии осевой силы, действующей на ось или вал, и расчете оси или вала без учета растяжения или сжатия, что в обоих случаях соответствует симметричному циклу напряжений в сечениях вала, среднее напряжение цикла при изгибе Стд, = О, а амплитуда цикла при изгибе [c.276]

Для выявления зависимости износа от различных рецептурных факторов следует, прежде всего, определить условия и вид износа. Усталостный и ос качественно обусловлен такими параметрами, как коэффициент трения х, прочность а , модуль Е, давление N, коэффициент усталостной выносливости Ь в соответствии с (6.2.5). Поэтому можно рассматривать зависимость этих показателей от рецептурных факторов и оценивать их влияние на износ. Попытка такой оценки высокоскоростного износа резиновых уплотнителей вращаюхцихся валов, с учетом зависимости упругопрочностных и фрикционных свойств от температуры, развиваемой в контакте, привели к удовлетворительному совпадению расчетного и экспериментального износа [765, 766, 782]. [c.302]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...