Запас прочности усталостной — Определение

Расчет на усталостную прочность. Э от расчет проводится в форме определения коэффициента запаса прочности п для опасных сечений вала. При этом учитывают характер изменения эпюр изгибающих и крутящих моментов (рис. 3.7.. 3.9), наличие концентраторов напряжений, ступенчатость вала ( м. рис. в табл. 3.6). [c.55]

ЗАПАС УСТАЛОСТНОЙ ПРОЧНОСТИ И ЕГО ОПРЕДЕЛЕНИЕ [c.405]

Запас усталостной прочности и его определение [c.405]

При определении коэффициента запаса прочности для конкретной детали надо учесть влияние коэффициента снижения предела выносливости ( тд)-Опыты показывают, что концентрация напряжений, масштабный эффект и состояние поверхности отражаются только на величинах предельных амплитуд и практически не влияют на предельные средние напряжения. Поэтому б расчетной практике принято коэффициент снижения предела выносливости относить только к амплитудному напряжению цикла. Тогда окончательные формулы для определения коэффициентов запаса прочности по усталостному разрушению будут иметь вид при изгибе [c.562]

При определении несущей способности элементов конструкций, работающих на усталость, по изложенным зависимостям в расчет прочности вводят запасы прочности и требования на надежность против усталостных поломок, а также необходимую информацию об усталостных свойствах и действующих напряжениях. [c.164]

Изложенные в настоящем параграфе соображения и зависимости, проиллюстрированные примерами расчета, характеризуют роль вероятностного подхода для определения необходимых запасов прочности или допускаемых напряжений, обеспечивающих тот или иной уровень надежности (по сопротивлению усталостному разрушению) для задаваемого ресурса эксплуатации и количества запасных частей. [c.182]

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]

Для построения приближенных диаграмм и определения по ним запасов прочности автором была предложена зависимость для определения предельной амплитуды от среднего напряжения, включающая (o j) и вторую усталостную характеристику материала, а именно предел усталости при пульсирующем цикле j . [c.362]

В лаборатории прочности и надежности проводятся статические и динамические испытания узлов, деталей, систем, агрегатов и изделий в целом с целью определения общих запасов прочности силовых элементов вибрационные и усталостные испытания деталей, узлов, систем, агрегатов с целью определения ресурса испытания на износ отдельных сопряжений и механизмов испытания на параметрическую надежность, при которых оценивается точность функционирования, динамические параметры, КПД и другие характеристики работоспособности узлов изделия и их изменение во времени. [c.484]

Расчет на усталостную прочность. Он заключается в определении расчетных коэффициентов запасов прочности в предположительно наиболее опасных сечениях. При работе валы испытывают циклические напряжения. Принимают, что напряжения изгиба изменяются по симметричному циклу, а напряжения кручения — по отнулевому (пульсирующему) циклу (см. рис. 13.1, б). [c.387]

Поэтому для определения предельного состояния элемента конструкции необходимо не только учитывать наличие начального дефекта на масштабном микроскопическом уровне, но и в последующем процессе увеличения длины трещины возникает возможность проведения контроля с обоснованной периодичностью для ее своевременного выявления. Используемые в расчетах коэффициенты запаса прочности при установлении ресурса по критерию усталостной прочности несут на себе смысловую нагрузку наиболее полного учета всех возможных несоответствий между предполагаемыми условиями эксплуатационного нагружения и условиями, воспроизводимыми в испытаниях. Они включают многообразие факторов, влияющих на рассеивание усталостной долговечности, в том числе и при наличии малых по величине дефектов типа трещин. [c.47]

Последней величиной, определение которой необходимо для получения пороговых значений амплитуды коэффициента интенсивности напряжений, является р — размер критически напряженного элемента у вершины трещины. Харрис на основе анализа зоны у вершины усталостной треш,ины установил, что размер критически напряженного элемента должен быть от 100 до 400 атомных расстояний данного материала. В работах Лю также было показано, что размер элемента структуры, который может характеризовать неоднородность свойств материала, должен быть от 0,025 до 0,1 мкм. Такой же размер критически напряженного объема получен прн анализе средней плотности дислокаций у вершины усталостной треш,ины. Постоянная, фигурирующая в теории Нейбера как элемент, по-которому усредняется действующее в вершине трещины напряжение, также имеет порядок, близкий к приведенным размерам критически напряженного объема. Таким образом, размер критически напряженного объема у вершины усталостной трещины можно принять равным 0,02—0,1 мкм. Однако из условия минимума порогового значения амплитуды коэффициента интенсивности напряжений целесообразно выбрать значение р, близкое к нижней границе. В этом случае погрешность в определении пороговых условий пойдет в запас прочности. [c.127]

Поскольку а =75 ООО фунт/дюйм и Qj p = 120 000 фунт/дюйм разрушения не ожидается, и приведенный расчет прогнозирует неограниченный срок эксплуатации. Для определения запаса прочности п при неограниченной эксплуатации поделим на него предельные усталостные и статические характеристики в соотношениях (12.88)—(12.90) тогда найдем [c.426]

Определение усталостной прочности для образцов с концентраторами напряжений являлось бы несложным, если - бы нужно было лишь использовать теоретические коэффициенты концентрации напряжений для идеализированного материала. Но такой расчет оказывается непригодным, так как законы распределения напряжений в деталях реальных конструкций отличаются от теоретически выведенных для идеальных материалов. В процессе нагружения усталостного характера в зоне максимального напряжения может возникнуть местная текучесть материала, а это вызывает перераспределение напряжений и уменьшение их наибольшего значения. Надо иметь в виду также другие явления, например, наличие внутренних раковин в материале (см. разд. 5.11), также ослабляющих двумерное или трехмерное поле напряжений. Эти обстоятельства повышают выносливость при наличии концентрации по сравнению с теоретическими данными, приводящими при этом к расчету с запасом прочности, а вместе с тем, возможно, и к излишне утяжеленной конструкции. [c.114]

Деталь считается работоспособной, если п, определенное по уравнению (5.14), не ниже минимально допустимого значения коэффициента запаса прочности [п, т. е. условие прочности имеет вид п [п]. В большинстве случаев в машиностроении In] = 1,5- 2,5. С другой стороны, если п > [д], т. е. п намного превышает минимально допустимое значение, то деталь имеет завышенные размеры и может быть облегчена, если ее размеры определяются условиями прочности, а не условиями жесткости, конструктивными, технологическими соображениями и т. п. Величина [я] зависит от точности определения нагрузок и характеристик сопротивления усталостному разрушению (зависящей от объема экспериментальной информации), от уровня технологии изготовления и контроля дефектности, ответственности конструкции, однородности материала. [c.164]

I Определение коэффициента запаса прочности для опасного се ]/чения вала. Этот расчет, называемый уточненным, выполняют как проверочный. Часто разрушение валов носит усталостный характер, поэтому расчет валов на усталость является основным. Он сводится к определению расчетных коэффициентов запаса прочности для предположительно опасных сечений валов. Условие прочности [c.294]

После проведения расчетов наступает не менее ответственный этап — анализ полученных результатов и заключение о надежности конструкции. Решение этой задачи связано с третьей проблемой прочности. В настоящее время на стадии проектирования самосвала не приходится говорить об усталостной прочности и расчете долговечности. Как правило, заключение о прочности делается на основании выполнения условия прочности Отах [ст] или сравнения полученного значения коэффициента запаса прочности с допускаемым. Допускаемые напряжения [а] выбирают с определенным коэффициентом запаса по отношению к предельным напряжениям для данного материала. Например, для пластичных материалов за предельное напряжение принимается предел текучести 0 . Анализ коэффициентов запаса и допускаемых напряжений в зависимости от схематизированного вида нагружения самосвала показывает, что при расчете для всех рассмотренных выше схематизированных нагрузок можно принять коэффициенты запаса в пределах 1,3... 1,6 [1]. [c.78]

Очевидно, что первый и последний выводы прямо противоположны. В то же время предел выносливости детали—характеристика более определенная, и для многих деталей коэффициент запаса по усталостной прочности является единственной характеристикой при оценке прочности. Ускоренно предел выносливости обычно определяют способами, в основу которых положен один из описанных ниже принципов. [c.168]

Критериями статической и усталостной прочности могут служить коэффициенты запаса прочности, определенные по предельным или по допустимым напряжениям. [c.203]

Этой зависимостью можно пользоваться для определения целесообразности восстановления деталей, имеющих необходимый запас прочности (механической, усталостной и т. д.). [c.237]

Результаты расчетов пластинчатых цепей на прочность по выражениям (1.15). .. (1.21), хорошо согласующиеся с практическими данными, свидетельствуют о том, что их разрушающая нагрузка по пределам выносливости материала деталей при н = = 1, т. е. при Л э 5 10 , в 6. .. 6,5 раза меньше ее стандартных значений, определяемых при испытаниях на разрыв. А если учесть, что по критерию усталостной долговечности цепь также должна иметь определенный запас (коэффициент запаса не менее 1,3), то приведенные значения реально принимаемых коэффициентов запаса прочности для длительно работающих цепей нельзя признать чрезмерно завышенными и ими следует руководствоваться при ориентировочных расчетах и в учебной практике. Лишь для кратковременно и редко работающих тихоходных конвейеров, у которых значение мало, а следовательно, коэффициент /Ср. достаточно высок (/Ср. н > 2), коэффициенты запаса прочности по отношению к стандартной разрушающей нагрузке могут быть приняты меньшими пяти. [c.42]

На основании расчетных зависимостей (44)—(46) составлена табл. 9, которой можно пользоваться при определении допускаемого коэффициента запаса прочности по заданному сроку службы по износостойкости шарниров и усталостной прочности пластин. [c.63]

Запасы усталостной прочности при сложном напряженном состоянии. Рассмотрим сначала определение запаса прочности при совместном изгибе и кручении вала при действии переменных напряжений, изменяющихся по симметричному циклу. Запас прочности по подобному циклу найдем из условия (62), внося в него зависимости (77) [c.611]

Для определения минимального общего запаса прочности следует в формулу (231) подставить минимальные значения и Лх. Влияние температуры на усталостную прочность сказывается в том, что с ее повышением предел усталости обычно падает у гладких образцов и у образцов с концентраторами. [c.204]

Значения запаса прочности могут служить критерием необходимости проведения дальнейшего расчета на усталостную прочность. Если наибольшая кратковременная нагрузка пропорциональна длительно действующей, т. е. п.,. > v, и отсутствуют неподвижные относительно вала нагрузки (например, нагрузки от дебалансов), то расчет вала на усталостную прочность можно не проводить. Значения v приведены в табл. 51. сравнивают с наибольшим значением v, соответствующим источникам концентрации напряжений для всего вала, независимо от того, для какого сечения определена величина л .. На усталостную прочность вал рассчитывают при условии, если л < v, или при наличии неподвижных относительно вала нагрузок, а также когда длительно действующие нагрузки близки по величине к наибольшим кратковременным. Расчет выполняется в форме определения запаса прочности по сопротивлению усталости для опасного сечения. 202 [c.202]

В других случаях допускаемые напряжения при усталостном нагружении приводятся в таблицах или определяются по графикам или формулам с учетом требуемого запаса прочности. Эти допускаемые напряжения действительны для определенных типов сварных соединений или деталей конструкции и различных условий нагружения и соответствуют ожидаемым величинам, размаху и числу циклов нагружения. [c.270]

При выполнении расчетов конструктор особое внимание должен уделять выбору величины [и]. Допускаемое значение коэффициента запаса прочности Следует назначать в зависимости от точности определения нагрузок и характеристик материала по сопротивлению усталостному разрушению, от уровня технологии изготовления и контроля дефектности, ответственности конструкции н однородности материала. [c.29]

Рис. 11. Расчетная модель для определения запасов по усталостной прочности в функции заданной вероятности разрушения

Расчет на сопротикление усталости. Уточненные расчеты на сопротивление усталости отражают влияние разновидности цикла напряжений, статических и усталостных характеристик материалов, размеров, формы и состояния поверхности. Расчет выполняют в форме проверки коэффициента У запаса прочности, минимально допустимое значение которого принимают в диапазоне [/5] = 1,5—2,5 в зависимости от ответственности конструкции и последствий разрушения вала, точности определения нагрузок и напряжений, уровня технологии изготовления и контроля. [c.169]

Объем изучаемого материала невелик и в известной мере ре-цептурен, так как формулы для определения коэффициентов запаса даются без выводов. Достаточно подробно рассматриваются параметры циклов переменных напряжений дается понятие о природе усталостного разрушения, о построении кривой усталости (кривой Вёлера) и экспериментальном определении предела выносливости проводится ознакомление с основными факторами, влияющими на предел выносливости даются формулы для определения коэффициента запаса прочности при одноосном напряженном состоянии и чистом сдвиге, а также при упрощенном плоском напряженном состоянии. Весь подлежащий изучению материал имеется в учебнике [12] менее подробно, но в объеме, достаточном для немашиностроительных техникумов, он изложен в учебнике [22]. [c.170]

Расчет детали, служащий для определения ее основных размеров (проектный расчет), обычно выполняется приближенно без учета переменности напряжений, но по пониженным допускаемым напряжениям. После выполнения рабочего чертежа детали производится ее уточненный проверочный расчет с учетом переменности напряжений, а также конструк-1ИВНЫХ и технологических факторов, влияющих на усталостную прочность детали. При этом расчете определяют коэффициенты запаса прочности п для одного или нескольких предположительно опасных сечений детали. Эти коэффициенты запаса сопоставляют с теми, которые назначают для деталей, аналогичных проектируемой при заданных условиях ее эксплуатации. При таком проверочном расчете условие прочности имеет вид [c.559]

Выведем аналитическое выражение для определения коэффициента запаса прочности по усталостному разрушению на основании рассмотренных схематизированных диаграмм предельных амплитуд. На первом этапе вывода не будем учитывать влр1яние факторов, снижаюпдих предел выносливости, т. е. сначала получим формулу, пригодную для нормальных лабораторных образцов. [c.561]

Допускаемое напряжение на изгиб при расчёте по номинальным напряжениям принимается равным 900—1000 Kzj M При определении запаса прочности по усталостным характеристикам, коэфициент концентрации я = 1,7-н 2,0 для пальца одного диаметра при посадке с натягом а 1,4 — то же при наличии выточки на теле кривошипа и а я 1,0 при посадке с натягом и при диаметре посадочного конца пальца, большем, чем диаметр выступающей части пальца. [c.504]

Уточненн ьгй расчет на усталостную прочность проводится как проверочный на основе окончательно разработанной конструкции вала и служит для определения фактических запасов прочности. Необходимо, чтобы запас прочности [л] 1,5, но, учитывая повышенные требования к жесткости валов, лучше, если [п 2... 2,5. При таком запасе прочности специального расчета на жесткость вала не требуется. Уточненный расчет вала производят с учетом влияния на прочность концентраторов напряжений отдельных элементов вала. Как известно, такими концентраторами являются шпоночные пазы, сквозные поперечные отверстия под штифты в месте перехода от одного диаметра к другому, резьбы, канавки для установочных колец и канавки для выхода режущего инструмента или шлифовального круга. Прочность вала также зависит от величины контактных напряжений в месте посадки на валу детали с натягом (табл. 10). [c.86]

После определения 11)д находим F , устанавливаем ширину и толш,ину ленты, округлив их до стандартных размеров, и их число. Затем находим статический запас прочности ленты по максимальному напряжению в ней и далее подбираем размеры полиспаста. В случае получения больших размеров полиспаста изменяем соответственно Ь и i, и расчет повторяется снова. После чего находим Оа и для принятого полиспаста и проверяем ленту на усталостное напряжение по диаграмме (см. рис. 10) в зависимости от материала ленты. [c.111]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...