Запас вала по переменным напряжениям

Пример. Ступенчатый вал (а = 1,5) нагружен переменным напряжением изгиба от момента Ми = 3000 Н-м (рис. 15.10). Вал изготовлен из среднеуглеродистой стали с пределом прочности 0 = = 500 МПа, пределом выносливости при изгибе ст ]= 220 МПа. Определить запас прочности по переменным напряжениям. [c.258]

В случае изгибных или крутильных колебаний валов может происходить возрастание переменной составляющей цикла при неизменной постоянной составляющей. В этом случае необходимо найти запас прочности по переменным напряжениям [c.139]

Из последнего соотношения получаем квадратное уравнение для определения п . Подобным образом можно определить запасы прочности при возрастании только нормальных или только касательных переменных напряжений. Каждый из рассмотренных запасов отражает особенности нагружения конструкции. Если, например, сравниваются два вала в связи с опасностью крутильных или изгибных колебаний, то реальное соотношение надежности валов лучше отразит запас по переменным напряжениям, учитывающий возможность возрастания опасных иапряжений. Запасы прочности при наличии нескольких компонентов напряженного состояния определяют подобным образом. [c.612]

Далее делают эскиз вала с указанием элементов, вызывающих концентрацию напряжений (галтели, шпоночные пазы, шлицы, отверстия и др.). Затем необходимо провести расчет по коэффициентам запаса прочности при переменных напряжениях (см. с. 28). [c.59]

Приведем один пример. Дается задача на расчет вала редуктора на изгиб с кручением по одной из гипотез прочности, а затем для этого же вала с учетом переменности напряжений во времени определяются коэффициенты запаса прочности для двух предположительно опасных сечений. [c.30]

Усталость при плоском или при объемном напряженном состоянии общего вида экспериментально изучена недостаточно. Известно, однако, что теории статической прочности не могут быть непосредственно перенесены на прочность при переменных напряжениях (вибрационную прочность). Наиболее часто объемное напряженное состояние встречается при расчете прямых валов (длинных стержней), работающих одновременно на изгиб и на кручение. В этом частном случае принято находить коэффициент запаса для вала по формуле [c.175]

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]

Однако большинство машин работает на переменных режимах с произвольно чередующимися циклами и различным уровнем напряжений в цикл . Такое нагружение можно представить в виде регулярно чередующихся групп циклов -блоков нагружения. Расчеты валов и осей на сопротивление усталости при нерегулярном нагружении основаны на сведении случайного нагружения к блочному путем схематизации случайных процессов по методам полных циклов или дождя и приведении (в соответствии с ГОСТ 25.101-83) амплитуд асимметричных циклов к эквивалентным амплитудам симметричного цикла. Накопление усталостных повреждений при блочном нагружении учитывается путем применения корректированной линейной гипотезы суммирования. При этом расчет валов и осей на сопротивление усталости может быть выполнен по коэффициентам запаса прочности с использованием понятия эквивалентных напряжений [9, 10, 14, 19, 23]. [c.92]

Количество тепла, сообщаемое свече, зависит не только от типа двигателя, но и от режима его работы (рис. 37). Слишком горячая свеча обеспечивает самоочищение при частоте вращения холостого хода, но при высокой частоте вращения вызывает калильное зажигание. Слишком холодная свеча не обеспечивает самоочищения на значительной части рабочего диапазона частоты вращения. Правильно подобранная свеча не вызывает калильного зажигания при высокой частоте вращения, но при малой частоте вращения не обеспечивает самоочищения. На практике приходится исходить из условия, чтобы свеча в наиболее тяжелых эксплуатационных условиях не вызывала калильного зажигания — температура юбочки изолятора должна быть с достаточным запасом ниже температуры калильного зажигания. При этом приходится мириться с тем, что при малой частоте вращения коленчатого вала температура юбочки изолятора ниже температуры самоочищения. Последнее обстоятельство не приводит к нарушению работоспособности системы зажигания по следующей причине. В условиях эксплуатации автомобильный двигатель, как правило, работает в переменном режиме при изменяющихся частоте вращения и открытии дросселя. Соответственно изменяется и температура юбочки изолятора. Когда эта температура ниже температуры самоочищения, на юбочке изолятора оседают токопроводящие частицы нагара. Но при очередном повышении температуры юбочки эти частицы сгорают, не успев накопиться в достаточном количестве для образования утечки тока высокого напряжения. Кроме того, омывание газами юбочки изолятора способствуют удалению токопроводящих частиц нагара. [c.76]

Величина запаса прочности (табл. 5) выбирается в зависимости от характера изменения напряжений в оси или вале. Напряжения могут быть постоянные (I), переменные по величине (II) и переменные по знаку (III). [c.346]

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]

Асимметричный цикл нагружения. Расчет на прочность таких деталей, как диски и валы, которые работают при действии переменных напряжений на фоне статических напряжений от центробежных сил и термических нагрузок, выполняют на основе гипотеа усталостной прочности для сложного напряженного состояния асимметричного цикла. Для диска характерным является сочетание переменного изгиба с расположением узловых линий по, диаметру или по окружности с двухосным статическим растяжением. Для вала характерным является сочетание переменных напряжений круче-, ния, растяжения и изгиба со статическим крутящим и изгибающим напряжением. Запас усталостной прочности в условиях сложного напряженного состояния можно определить, приведя асимметричный цикл переменных напряжений к симметричному через известные зависимости (Диаграммы предельных амплитуд) [c.85]

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]

Расчет на сопротивлекне усталости. Этот расчет валов выполняют как проверочный он заключается в определении расчетных коэффн-циентов запасов сопротивления усталости предположительно опасных сечениях, предварительно намеченных в соответствии в эпюрами моментов и расположением зон концентрации напряжений. При расчете принимают, что напряжения изгиба изменяются по симметричному циклу (рис. 17.7, а), а напряжения кручения — по отнулевому циклу (рис. 17.7, б). Выбор отнулевого цикла для напряжений кручения основан на том, что большинство валов передает переменные по значению, но постоянные по направлению вращающие моменты [c.195]

На величину запасов прочности коленчатого вала оказывают влияние упругие деформации опор в блоке, точность (ступенчатость) расточки опор, постоянное изменение относительного расположения опор из-за неравномерного износа подшипников и шеек вала. Исследованиями ВНИИЖТ было установлено, что для дизелей типа ДЮО при образовании суммарной ступенчатости по смежным опорам вала, равной 0,14 мм, запас прочности снижается на 25%, а при ступенчатости, равной 0,53 мм, — примерно в 2 раза [35]. По исследованиям, проведенным на Коломенском заводе им. Куйбышева В. В., для промежуточных колен вала при занижении опор на 0,1 мм в галтелях щек, прилегающих к заниженной опоре, переменные напряжения увеличиваются на 30,0—50,0 МПа. Проведенные измерения максимальных напряжений в галтелях ряда валов литых чугунных и стальных показали, что коэффициенты концентрации достигают Ка = 4- -5 относительно номинальных напряжений на шейке и = 2,5- -3,5 относительно напряжений в щеке. На рис. 81 показано распределение максимальных переменных изгибных напряжений в наиболее [c.156]

В переходных режимах возникают колебания ротора турбоагрегата, состоящего из соединенных между собой роторов турбогенератора и турбины. Эти колебания вызываются внезапно приложенным к ротору генератора переменным крутящим электромагнитным моментом. При этом возникают крутильные колебания вало-провода турбоагрегата и соизмеримые с ними по перемещениям и напряжениям из-гибно-крутильные колебания наиболее длинных лопаток последних ступеней цилиндра низкого давления турбины. Запасы прочности вала турбогенератора при этих коле- [c.520]

Наиболее эффективные конструктивные мероприятия по упрочнению сводятся к приданию элементам вала и их сопряжениям таких геометрических форм, при которых уменьшаются коэффициенты концентраций напряжений Ка Кх ш пропорционально им увеличиваются переменные составляющие цикла напряжений (Та и Тт, входящие В уравнеиия, определяющие запасы прочностп. В настоящее время накоплено большое количество экспериментальных данных о влиянии различных конструктивных решений на эффективные коэффициенты концентрации и усталостную прочность отдельных элементов вала, из которых надо обратить внимание на следующие. [c.480]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...