Местные напряжения у отверстий в валу

Многочисленные теоретические и экспериментальные исследования показывают, что в области резких изменений в форме упругого тела (внутренние углы, отверстия, выточки), а также в зоне контакта деталей возникают повышенные напряжения. Например, при растяжении полосы с небольшим отверстием (рис. 41], а) закон равномерного распределения напряжений вблизи отверстия нарушается. Напряженное состояние становится двухосным, а у края отверстия появляется пик осевого напряжения. Аналогично при изгибе ступенчатого стержня (рис. 411, б) в зоне внутреннего угла возникает повышенное напряжение, величина которого зависит в первую очередь от радиуса закругления г. При прессовой посадке втулки на вал (рис. 411, в) у концов втулки и вала также возникают местные напряжения. Подобных примеров можно привести очень много. Описанная особенность распределения напряжений получила название концентрации напряжений. Зона распространения повышенных напряжений ограничена узкой областью, расположенной в окрестности очага концентрации, и в связи [c.393]

Числа циклов JV, измеряемые тысячами и десятками тысяч, характерны для систем аэродинамических труб (газгольдеры, трубопроводы, аэродинамические трубы). Повышенные местные напряжения в элементах самолетных конструкций и деталях авиационных двигателей возникают в обшивке у отверстий под люки и иллюминаторы, в местах крепления лонжеронов, силовых установок, элементов шасси, в лопатках, дисках и валах турбин и компрессоров. [c.71]

Местные напряжения в зонах сопряжения шеек и щек, около отверстий для смазки и т. д. в совокупности с общей неравномерностью распределения напряжений приводят к существенному повышению напряжения в зонах концентрации по сравнению с номинальными. В связи с этим большое значение приобретает выбор рациональной конструктивной формы вала. [c.316]

Местные ослабления, отверстия, переходы и вообще всякие резкие изменения сечений и формы элементов деталей уменьшают их прочность и жесткость. Концентрация напряжений, возникающая на таких участках, при наличии переменных нагрузок, которым обычно подвергаются детали автомобильных и тракторных двигателей, становится особенно опасной, если детали недостаточно качественна обработаны. Так, например, местные напряжения у края отверстий для смазки в шейках коленчатого вала по данным ЦИАМ в 2,0—2,5 раза больше средних по сечению напряжений. Определение влияния концентрации напряжений с достаточной точностью пока еще возможно лишь в простейших случаях. Поэтому для обеспечения желаемой прочности и надежности необходимо правильно выбирать материал и форму деталей, форму и способы обработки каналов (особенно их выходных отверстий), предусматривать плавные переходы между элементами детали с разными сечениями. [c.48]

При наличии по перечных отверстий эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе вала и при кручении кх принимают в зависимости от отношения диаметра отверстия к диаметру вала а/й и временного сопротивления материала сТв. Значения ка и к при а/с =0,05- -0,25 и 0в = 7Он-120 дан/ммР лежат в пределах от 1,5 до 2,5. Увеличение сТв ведет к увеличению к я к . Увеличение диаметра отверстия при данном диаметре вала ведет к снижению местных напряжений у кромок. [c.266]

Концентрация напряжений при кручении. При кручении стержней наиболее распространенными концентраторами являются продольные пазы для шпоночных канавок, отверстия, резкие изменения диаметра в местах сопряжений в валах переменного сечения. Наибольшее местное напряжение прп кручении [c.310]

Необходимо иметь в виду, что концентрация напряжения в этом случае даёт отношение наибольшего местного напряжения не к наибольшему напряжению у поверхности целого вала, а к величине того напряжения, которое получилось бы в том месте, где расположено отверстие. [c.107]

В шестой главе рассмотрена неправильность в распределении напряжений, вызываемая резкими изменениями поперечных сечений вследствие наличия отверстий и вырезов, и рассмотрено практическое значение концентрации напряжений. - Описан также оптический метод, который оказался весьма полезным при исследовании концентрации напряжений. Объяснена мембранная аналогия в задачах кручения и ее приложение к исследованию концентрации напряжений во входящих углах, а также в прокатных и трубчатых сечениях. Рассмотрены также валы переменного диаметра, и при объяснении местных напряжений у выкружек таких валов использована электрическая аналогия. [c.7]

При невозможности осуществления перехода ступеней, обеспечивающего необходимую высоту заплечика, применяют промежуточные упорные кольца (рис. 111, з). Величина фаски в отверстии таких колец значительно меньше, чем у соответствующих подшипников, что и дает возможность уменьшения высоты заплечиков. При этом уменьшается радиус галтели у заплечика, что допустимо для относительно легко нагруженных валов и осей. Для валов и осей, подверженных действию тяжелых нагрузок, требуется, напротив, увеличение радиусов галтелей и применение галтелей специальной формы (см. рис. 102), что возможно при постановке промежуточных колец с фасками большими, чем у внутренних колец подшипников (см. рис. 111,и). В особо тяжелых случаях даже применение специальных галтелей иногда является недостаточным, тогда для устранения местной концентрации напряжений делают плавные переходы между ступенями, посредством пологих конических участков, а для упора вводят специальные промежуточные втулки. [c.148]

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]

При наличии поперечных отверстий величины ЭККН при изгибе Кд вала и при кручениипринимают в зависимости от отношения диаметра отверстия к диаметру вала aid и временного сопротивления материала сГд. Значения и/ .J при a/d = 0,05-f-0,25 и (Тв = 70-=-120 кГ/жж находятся в пределах от 1,5 до 2,5. Увеличение сгв ведет к повышению Kf, и К . Увеличение диаметра отверстия при данном диаметре вала ведет к снижению местных напряжений у кромок. [c.123]

Местные напряжения, вызываемые отверстиями и желобками, исследованы Дж. Лармором ). Он показал, что просверленное в валу круглое отверстие малого диаметра, параллельное оси вала, удваивает максимальное напряжение в той части вала, где просверлено отверстие. Влияние полукруглых выточек на поверхности круглого вала, параллельных его оси, проявляется в том, что наибольшее касательное напряжение у основания выточки приблизительно вдвое больше, чем касательное напряжение, вычисленное для поверхности вала в том предположении, что выточки нет. Коэффициент концентрации напряжения в случае отверстия или выточки эллиптической формы равен (1+а/Ь), где avib — полуоси эллипса соответственно в радиальном и перпендикулярном к нему направлениях. [c.571]

Вал, рассчитанны на сложное сопротивление, проверяется нз усталость, так как он испытывает переменные напряжения. Поверочный расчет на усталость производят с учетом концентрации (местного повышенпя) напряжений, возникающих в местах изменения формы вала (галтель, резьба, отверстие, шпоночный паз и т. п.) и в неровностях поверхности. Величина концентрации напряжения зависит от абсолютных размеров сечення вала. Влияние указанных факторов на величину концентрации напряжения учитывается соответствующими коэффициента.ми, приведенными в табл. 7, 8 и 9. [c.377]

Г р у п п а 111 с. Разрушение деталей вследствие дефектов конструкции или дефектов, возникших при изготовлении и обработке. К таким дефектам следует отнести смещение стенок в чугунных и стальных литых деталях резкие переходы сечений от большой толщины стенки к малой отсутствие нужных радиусов закруглений в галтелях коленчатых и других валов наличие отверстий на участках, где действуют значительные растягивающие усилия внутренние раковины, шлаковые включения и несплавле-ния металла в литье подрезы резцом при механической обработке или в швах сварных соединений в напряженных участках наличие других местных концентраторов напряжений, расположенных в наиболее нагруженных частях детали. [c.21]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...