Материалы металлических упругих элементов

МАТЕРИАЛЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ 187 [c.187]

МАТЕРИАЛЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ [2, 22] [c.187]

По конструкции упругие муфты разнообразны. По материалу упругих элементов они делятся на две группы муфты с неметаллическими упругими элементами и муфты с металлическими упругими элементами (различные стальные пружины, пластины или пакеты пластин). [c.341]

По конструкции упругие муфты весьма разнообразны. По материалу упругих элементов они делятся на две группы муфты с неметаллическими упругими элементами и муфты с металлическими упругими элементами. [c.430]

Конструкции упругих муфт разнообразны. По материалу упругих элементов они делятся на муфты с неметаллическими и металлическими упругими элементами. Основной материал неметаллических упругих элементов — резина, которая обладает следующими достоинствами высокими эластичностью и демпфирующей способностью, а также электроизоляционной способностью. Металлические упругие элементы муфт представляют собой различные стальные пружины или стальные пружинные стержни, пластины или пакеты пластин. [c.329]

Касаясь современного состояния теории расчета муфт с упругими элементами из высокоэластичных материалов, следует отметить, что она в отличие от достаточно хорошо развитой теории муфт с металлическими упругими элементами находится лишь на стадии становления. Имеющийся в отечественной и зарубежной технической литературе материал по этому типу муфт либо носит описательный характер, либо посвящен решению некоторых частных задач. Это, естественно, затрудняет работу конструкторов, занимающихся проектированием приводов с упругими муфтами, сдерживает процесс совершенствования конструкций муфт. Особенно остро отсутствие методов расчета муфт с резиновыми упругими элементами проявилось в период наметившейся их стандартизации, когда перед разработчиками стандартов встал вопрос о создании технически обоснованных параметрических рядов муфт и разработке конструкций муфт с высоким уровнем качества. [c.3]

В машиностроении применяют большое количество разнообразных но конструкции упругих муфт. По материалу упругих элементов эти муфты делят на две группы муфты с металлическими и неметаллическими упругими элементами. В методике расчета муфт каждой из этих групп много общего, что позволяет ограничиться подробным изучением только некоторых типичных конструкций. [c.312]

Вид функции с (х) в первую очередь определяется материалом и конструктивными особенностями упругого элемента. Например, в рабочем диапазоне напряжений металлы обычно подчиняются закону Гука, в то время как для резины более свойственна жесткая характеристика, а для многих полимеров — мягкая. Однако и в металлических деталях возможно возникновение нелинейных восстанавливающих сил. В частности, это имеет место при точечном или линейном контакте двух рабочих поверхностей, что характерно для высших кинематических пар. В этом случае контактная жесткость возрастает с ростом нагрузки. Такая же характеристика строго говоря свойственна и обычным шарнирам при использовании подшипников качения. Нередко с целью получения требуемых нелинейных характеристик в машинах применяются специальные устройства, например конические пружины, у которых числа рабочих витков зависят от нагрузки, нелинейные муфты и т. п. [12, 13, 181. [c.33]

Помимо перечисленных разновидностей сил сопротивления следует также отметить силы внутреннего трения в материале, которые возникают при деформации упругих элементов. В динамике механизмов эти силы играют срав- Рис. 13. К определению нительно малую роль для металлических коэффициентов рассеяния на деталей однако для деталей, изготов- Хб ниГ" " [c.39]

Упругий элемент в зависимости от требуемых величин усилия захвата и передаточного отношения может быть выполнен из различных упругих материалов — как неметаллических (резина, полимеры), так и металлических (сталь, латунь и др.). Повышение усилия захвата осуществляется увеличением числа тел качения. Механизм не [c.159]

Для удобства монтажа упругие элементы (УЭ) изготовляют совместно с металлическими частями, которые сильно влияют на характеристики УЭ в целом. Поэтому в большинстве случаев требуются специальные формулы, так как элементарные зависимости сопротивления материалов для расчетов не пригодны. [c.204]

В вибрационных станках применяют упругие элементы, связывающие колеблющиеся и неподвижные массы, в виде стальных спиральных пружин, пластинчатых рессор, резинокордных баллонов и упругих элементов из резино-металлических материалов. [c.522]

Выбор места расположения металлического резьбового элемента (фитинга) осуществляют с учетом различия в упругих свойствах соединяемых материалов. Так как модуль упругости ПМ на один-два порядка меньше, чем для сталей, фитинги в трубах, сосудах и аппаратах, работающих под внутренним давлением, приходится располагать над полимерной деталью (рис. 5.143, а). Под действием внутреннего давления стенки полимерной детали, деформируясь, плотно прилегают к фитингу. Расположение полимерной детали над фитингом снижает надежность соединения, так как при определенном давлении неизбежно происходит его расслоение. Для компенсации деформаций, возникающих при изменениях температуры эксплуатации, и предотвращения отслоения фитинга от ПМ используют дополнительную клеевую прослойку. [c.304]

Упругие м у ф т ы. К этой разновидности относятся муфты, у которых момент вращения между полумуфтами передается через упругие элементы. Эти элементы определяют основные свойства муфт способность амортизировать толчки и удары, демпфировать колебания и предупреждать резонанс, компенсировать неточности взаимного расположения соединяемых валов. В зависимости от материалов упругих элементов эти муфты делят на муфты с металлическими и неметаллическими упругими элементами. [c.328]

Подвеска автомобиля состоит из следующих устройств упругого элемента, направляющего устройства и гасящего элемента. В качестве упругого элемента в подвесках используют металлические листовые рессоры, цилиндрические пружины, торсионы (стержни, работающие на скручивание). Неметаллические упругие элементы обеспечивают упругие свойства подвески за счет упругости резины, сжатого воздуха или жидкости. Они находят значительно меньшее распространение, чем металлические. В некоторых случаях в подвес-ках применяют комбинированные упругие элементы, состоящие из металлических и неметаллических материалов. [c.210]

В последнее время все большее применение находят резиновые и резино-металлические амортизаторы. Эти амортизаторы практически не изнашиваются, не требуют смазки и ухода. Изменяя конфигурацию упругого элемента и металлической арматуры, можно в широких пределах изменять вид их упругой характеристики, что особенно важно для амортизаторов удара. Наконец, наличие значительного внутреннего трения в материале позволяет достичь хорошей виброизоляции в области высоких частот и уменьшить возможность возникновения резонансных колебаний с большими амплитудами, не прибегая к установке специальных демпферов. [c.45]

Наряду с металлическими сплавами для изготовления упругих элементов находят применение неметаллические материалы, к числу которых относятся кварц, различные пластические массы, резина. Кварц отличается высокими упругими свойствами, практически полным отсутствием гистерезиса, малой температурной погрешностью и высокой коррозионной стойкостью. Пластичность в нагретом состоянии позволяет изготовлять из кварца чувствительные элементы сложных форм. Ограниченность его применения объясняется хрупкостью при нормальных температурах. [c.187]

Во многих материалах, главным образом металлах, после пластической деформации наблюдается упрочнение материала. Это широко используется в технике вообще и в приборостроении в частности. Например, специальная прокатка или нагартовка металлических мембран имеет целью упрочнить материал упругого элемента. [c.59]

Возможности и особенности метода. Чувствительность метода зависит от параметров контролируемого изделия. С уменьшением толщины обшивки и увеличением жесткости и массы внутреннего элемента на единицу поверхности изделия чувствительность возрастает. В благоприятных условиях выявляются дефекты диаметром 3 мм и менее. В случае жесткого внутреннего элемента (например, толстого металлического лонжерона) предельная толщина обшивок наибольшая (см. табл. 28). Для конструкций с внутренними элементами небольшой жесткости или выполненными из легких материалов с малыми модулями упругости (пенопласт и т. п.) предельная толщина обшивок уменьшается. [c.298]

Металлическая матрица композиционных материалов выбирается из условий получения максимальной удельной прочности материала, обеспечения связи между упрочняющими элементами и получения необходимых технологических и эксплуатационных свойств. Она обеспечивает передачу нагрузки на волокна, вносит существенный вклад в модуль упругости и снижает чувствительность к концентраторам напряжений. В качестве матриц используются магний, алюминий, титан, кобальт, никель и их сплавы, стали. Преимуществами металлических матриц являются [c.78]

Композиционный материал. Для изготовления уплотнений высокотемпературных агрегатов применяют композиционные материалы, представляющие смесь твердых металлических элементов и мягких металлических или полимерных связующих наполнителей. Жесткую основу таких композиций составляют волокна (металлическая вата) из твердого металла (молибдена, нержавеющей стали и прочих), которым в результате спекания придается пористая структура с плотностью от 5 до 90% плотности соответствующего металла. Эти металлические элементы придают деталям уплотнения упругие свойства и предохраняют уплотнительный элемент от текучести при высокой температуре в результате размягчения мягких наполнителей, в качестве которых обычно применяют серебро или эластики мягкие же наполнители обеспечивают требуемое для герметизации изменение формы уплотняющего элемента. [c.570]

Переменной жесткостью обладают муфты с неметаллическими упругими элементами, материалы которых (резина, кожа и т. д.) не подчиняются закону Гука, а также муфзы с металлическими упругими элементами, условия деформирования которых задаются конструкцией. От характеристики жесткости упругой муфты в значительной степени зависит способность машины переносить резкие изменения нагрузки (удары) и работать без резонанса колебаний. Например, допустим, что работа в точке А муфты с переменной жесткостью (рис. 17.9) соответствует условиям резонанса. При этом будет возрастать амплитуда колебаний и максимальные значения Т и q> дойдут до точки В. Но в точке В муфта имеет другую жесткость, при которой резонанса нет. Система будет возвращаться к точке Лит. ц. Следовательно, при муфте с переменной жесткостью не может быть резонанса в полном смысле этого понятия. [c.374]

В отличие от металлических упругих элементов муфт, выполненных главным образом в виде плоских или витых пружин и работающих в основном на изгиб и кручение, резиновые упругие элементы имеют более сложную геометрию и более сложный характер нагружения, а поэтому более сложны в расчетном отношении. Подавляющее большинство задач, связанных с исследованием напряженно-деформированного и температурного состояний резиновых упругих элементов муфт, не может быть решено обычными методами теории упругости. Здесь требуются специальные приемы и методы решения, свойственные главным образом изделиям из высокоэластичных материалов. Дело в том, что резина — реологически очень сложный материал. Ее физико-механические свойства существенно зависят от величины и скорости деформации, температуры и длительности эксплуатации. В резине более отчетливо проявляются релаксационные процессы и ползучесть, чем в металлах, и это приходится учитывать при проектировании муфт. В частности, из-за релаксационных процессов приходится во избежание значительного падения давления, а следовательно, и сил трения создавать избыточное предварительное поджатие буртов оболочек и диафрагм (см. рис. 1.1 —1.2), приводящее к снижению их долговечности. [c.7]

Высокомолекулярные материалы (резины, полимерные материалы тина вулколана) могут благодаря малому модулю упругости аккумулировать больше энергии на единицу веса, чем закаленные пружинные стали. Упругие элементы из синтетических материалов получаются более простыми по форме, чем металлические, которые для получения значительных деформаций приходится составлять из многих витков (пружины) или многих листов (рессоры). В синтетических материалах упругие свойства удачно сочетаются с демпфирующими. Синтетические материалы используются в виде а) собственно упругих элементов, б) в качестве упругих баллонов пневматических рессор. [c.66]

Следовательно, при постоянном значении модуля упругости волновое сопротивление пропорционально С этой точки зрения для демпфирования колебаний наиболее подходит пористая резина, которая производится так же, как и другие газонаполненные материалы (см. гл. XXII), такая резина гасит колебания лучше, чем пневматические упругие элементы, и гораздо лучше, чем металлические пружины (фиг. IX. 11, а—в). [c.190]

В системах виброизоляцни ручных машин находят широкое применение стальные пружины, упругие элементы из высокоэластичпых материалов (резины, полиуретана и др.) и пневматические упругие элементы (поршневого типа в проточной металлической камере и герметизированные пневмобаллоны в резинокордной камере). Преимуществами стальных пружин являются возможность достижения малого демпфирования, слабая зависимость жесткости от температуры, стабильность во времени, но в некоторых условиях пружины могут быть дополнительным источником шума (особенно в машинах ударного действия). Существуют металлические пружины с повышенным демпфированием. [c.441]

Частичное агрегатирование широко применяют для торцовых уплотнений, металлические детали которых изготовлены из дешевых материалов (например, латуни), легко поддающихся штамповке. Все детали упругого элемента объеди- [c.312]

Роль межфазных границ в имитации дальнейшего развития разрушения удобнее выявить, рассмотрев наиболее простую слоистую систему, отражающую структуру материала, полученного горячим прессованием или сваркой взрьшом пакета фольг или тонких металлических пластин (рис. 125). В моделируемом материале также вьщеляются элементы критической длины, т.е. такого размера, на котором материал уже не чувствует наличие трещины, перерезавшей некоторый слой. Анализ распределения напряжений на основе соответствующей плоской задачи теории упругости хорошо подтверждает действие принципа Сен-Венана, в соответствии с которым, в данном случае отступив от трещины на величину, равную толщине слоя Ьс), попадаем в область, где материал практически уже ее не чувст вует. В силу этого длину моделируемых элементов 1с можно принять [c.238]

Возможны следующие меры борьбы с этими явлениями исключение резонансов пружин из рабочего диапазона частот изготовление упругих элементов подвески из демпфирующих материалов сочетание высокоупругих металлических пружин с демпфирующими материалами. [c.34]

ОДНОГО И ТОГО же материала можно говорить не о постоянной характеристике, а о ее статистическом распределении. Если модуль упругости и предел текучести меняются в узких пределах и расчет по средним значениям достаточно достоверен, то прочность хрупких материалов и их структурных составляющих должна рассматриваться как случайная величина и отвлечься от ее статистического характера принципиально невозможно. Именно статистическая теория позволяет объяснить и оценить количественно так называемый масштабный эффект прочность большого изделия всегда оказывается меньше, чем прочность малой его модели (после пропорционального перерасчета, конечно). Изложение современных статистических теорий прочности заняло бы слишком много места, однако некоторые сведения нам представлялось необходимым сообщить. Эти сведения особенно существенны для понимания природы прочности современных композитных материалов, состоящих из полимерной или металлической матрицы, армированной угольным, борным илп иным высокопрочным волокном. Разброс свойств армирующих волокон довольно велик и для нопимания того, в какой мере эти свойства могут быть реализованы в композите, необходимо некоторое представление о статистической природе его прочности. Именно поэтому изложение элементов статистической теории будет дано ниже, в гл. 20. [c.654]

В последние десятилетия наряду с традиционными материалами появились новые искусственные материалы — так называемые композиты. Строго говоря, термин композитный материал или композит следовало бы относить ко всем гетерогенным материалам, состоящим из двух или большего числа фаз. Сюда относятся практически все сплавы, применяемые для изготовления элементов конструкций, несущих нагрузку. Соединение хаотически ориентированных зерен пластичного металла и второй более прочной, но хрупкой фазы позволяет в известной мере регулировать свойства конечного продукта, т. е. получать материал с необходимой прочностью и достаточной пластичностью. Усилиями металлургов созданы прочные сплавы на основе железа, алюминия, титана, содержащие различные. тегирующие добавки. Достигнутый к настоящему времени предел прочности составляет примерно 150 кгс/мм для сталей, 50 кгс/мм для алюминиевых сплавов, 100 кгс/мм для титановых сплавов. Эти цифры относятся к материалам, из которых можно путем механической обработки получать изделия разнообразной формы. Теоретический предел прочности атомной решетки металла, представляющий собою верхнюю границу того, к чему можно в идеале стремиться, по разным моделям оценивается по-разному, в среднем это 1/10—1/15 от модуля упругости материала. Так, для железа теоретическая прочность оценивается значением примерно 1400 кгс/мм что в десять раз выше названной для сплава на железной основе цифры. В настоящее время существуют способы получепия тонкой металлической проволоки или ленты с прочностью порядка 400—500 кгс/мм , что составляет около одной трети теоретической прочности. Однако применение таких проволок пли лент в конструктивных элементах неизбежным образом ограничено. [c.683]

Следует отметить, что конец магистральной трещины в реальных металлических материалах только схематически и очень условно можно аппроксимировать гладкой или кусочно-гладкой линией, следующей из упругого или упругонластического решения. Степень соответствия результатов решения, полученных из континуальных теорий, с реальной ситуацией, зависит от степени локальности рассмотрения объекта. Углубление в детали строения поверхности трещины и ее конца неизбежно приведет к отказу от результатов решения континуальных теорий. Для этого достаточно взглянуть на ряд фотографий трещин, обнаруживаемых в элементах различных конструкций и возникших по разным причинам в эксплуатационных условиях (например, рис. 25.10, 25.11). Однако это не означает, что решение континуальных теорий неверны. Нет, они верны, но для своего масштаба, для соответствующей степени локальности рассмотрения объекта. Например, если принимать во внимание структуру материала, то область справедливости континуальных теорий может быть отражена с помощью диаграммы структурной неоднородности Я. Б. Фридмана [290]. [c.216]

Другими словами, оптимальное решение лежит на границе всех ограничений. На рис. 12 показаны графики для типовых структур с углами армирования + 0 и О—90°. На рисунке точки соответствуют металлическим элементам. Масса узлов соединений не учитывается. Из рисунка следует, что оптимальным материалом является высокомодульный углепластик с соотношением слоев 90% под углом 0° и 10% под углом 90°. Такой материал имеет осевой модуль упругости, равный 25 300 кгс/мм, и позволяет снизить массу элемента более чем в 2 раза по сравнению с алюминием. При уменьшении длины стержня роль осевого модуля снижается, соответственно возрастает влияние предела прочности при сжатии, и более эффективным оказывается боропластик, имеюхций очень высокий предел прочности при сжатии. Это обстоятельство является важной отличительной чертой процесса проектирования элементов ферменных конструкций из композиционных материалов. В результате анализа геометрических параметров и нагрузок выбирают тип и структуру композиционного материала, оптимального для заданных условий эксплуатации. В табл. 3 для сравнения приведена масса двух стержней различной длины и из различных материалов. Изменение длины стержня полностью меняет порядок расположения материалов по степени эффективности. [c.129]

В этой главе рассмотрена только линейно-упругая модель материала. Такая модель является первым приближением и может быть приемлемой или неприемлемой для данного композиционного материала. Например, как при быстром, так и при длительном нагружении материалов с полимерным связующим необходимо учитывать их упруговязкие свойства. Но для того, чтобы описать до разрушения деформирование композиционных материалов с пластичной металлической матрицей, необходимо учитывать пластические свойства. К сожалению, из-за сложности описания этих эффектов они зшитываются только в отдельных и немногочисленных теориях пластин. В последнее время для анализа сложных конструкций используют метод конечных элементов. Поскольку такой подход описан в гл. 7 т. 8, здесь он не обсуждается. [c.157]

L Исходя из задач, поставленных в этом томе, слоистые композиционные материалы рассматривают как материалы, упрочнен-ныедповторяющимися слоями упрочняющего компонента с высоким модулем упругости и прочностью, которые располагаются в более пластичной и хорошо обрабатываемой металлической матрице. Межпластинчатые расстояния имеют микроскопический размер, так что в конструкционных элементах материал может рассматриваться как анизотропный и гомогенный в соответствующем масштабе. Эти композиции относятся к конструкционным материалам, и поэтому не включают многие типы плакированных материалов, в которых сдой может рассматриваться как конструкционный элемент с защитным от окружающей среды покрытием, являющимся вторым компонентом конструкционного материала. В качестве примера конструкционного слоистого композиционного материала можно привести композицию карбид бора — титан, в которой упрочняющим повторяющимся компонентом служат пленки карбида бора толщиной 5—25 мкм, полученные методом химического осаждения из паров. Другим примером являются эвтектические композиционные материалы, такие, как Ni—Мо и А1—Си, в которых две фазы кристаллизуются в виде чередующихся пластинок. Оба этих эвтектических композиционных материала состоят из пластичной металлической матрицы, упрочненной более прочной пластинчатой фазой с более высоким модулем упругости. [c.20]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...