Расчет прочности и деформаций деталей

Расчет прочности и деформаций деталей прессового соединения выполняют по формулам для толстостенных цилиндров. Эпюры напряжений в деталях / и 2 показаны на рис. 7.5, где (Гг — напряжения сжатия в радиальном направлении ац и at2 — напряжения сжатия и растяжения в тангенциальном направлении (осевые напряжения малы, их не учитывают). Давление р при расчете прочности деталей определяют [см. формулу (7.5)1 по максимальному натягу [c.88]

Расчет прочности и деформаций деталей [c.107]

Расчет прочности и деформаций деталей прессового соединения выполняют по формулам для толстостенных цилиндров. Эпюры напряжений в деталях / и 2 показаны на рис. 7.5, где а . — напряжения сжатия в радиальном направлении и — напряжения сжатия и растяжения в тангенциальном направлении. [c.107]

На основании приведенных в гл. 2 и 11 уравнений и соответствующего раздела норм прочности [2] разработана программа расчета прочности и ресурса деталей машин и элементов конструкций при действии эксплуатационных механических и тепловых нагрузок в диапазоне числа циклов до 10 —10 . При этом в качестве исходных используются распределения напряжений и деформаций, соответствующие режимам эксплуатации. Определение напряжений и деформаций, как указано выше, может быть выполнено аналитическими или численными с применением ЭВМ методами или экспериментально по данным измерений на моделях и натурных конструкциях для заданных эксплуатационных нагрузок. [c.257]

Основные свойства материалов. При проверке прочности и проектировочных расчетах механизмов и их деталей необходимо знать основные механические свойства материалов прочность, упругость (характеризуемую модулем упругости первого рода и коэффициентом Пуассона V),твердость (способность данного тела препятствовать проникновению в него другого тела путем упругого или пластического деформирования, либо путем разрушения части поверхности тела), пластичность (характеризуемую способностью материала давать остаточную деформацию). [c.135]

Аналогично, для расчета на износ поверхностей деталей машин на основе исходных закономерностей изнашивания материалов были разработаны методы, учитываюш,ие различные условия контакта и конструктивные особенности сопряженных деталей 1146]. Типичным построением инженерных методов расчета деталей машин на прочность и деформацию, на износ, на ползучесть и т. д. следует считать такое, при котором на основе физической картины процесса на микроучастке объема рассматриваются процессы с учетом размеров, конфигурации и условий работы всей детали. [c.61]

Так, в основе расчетов деталей машин на прочность и деформацию лежит закон Гука. Однако его применение для расчета различных деталей и систем с разнообразными видами нагружений потребовало создания специальных методов, которые составляют содержание таких наук, как сопротивление материалов и теория упругости. Аналогичная картина имеет место и при расчетах на износ сопряженных поверхностей деталей машин с той разницей, что вместо простейшего закона Гука в качестве исходной физической закономерности должен быть принят закон изнашивания, который связывает износ с рядом параметров, включает фактор времени и относится к материалам двух сопряженных поверхностей. Теория изнашивания сопряженных деталей машин, которая в настоящее время находится на первом этапе своего развития, должна дать методы расчета и оценки износа всех основных типов сопряжений при различных условиях их работы. [c.272]

При работе зубчатых передач возникают силы, знание которых необходимо для расчета на прочность зубьев колес, а также валов и их опор. Силы определяют при максимальном статическом нагружении внешними нагрузками, без учета динамических нагрузок, вызванных ошибками изготовления и деформацией деталей. Эти факторы учитывают соответствующими коэффициентами при определении расчетной нагрузки на передачу. Силами трения также пренебрегают вследствие их малого влияния. Силы в зацеплении определяют в полюсе зацепления Я (см. рис. 11.10) в предположении, что вся нагрузка передается одной парой зубьев. [c.245]

Использование деформационных и энергетических критериев для совершенствования методов расчета на прочность и долговечность деталей машин в области многоцикловой усталости возможно не только для тех металлов, у которых в этой области имеют место большие неупругие деформации, но и для металлов с малыми значениями этих деформаций, так как в ряде случаев общие закономерности накопления усталостного повреждения, установленные на основе изучения неупругости, остаются неизменными для различных классов металлов. [c.178]

В случае хрупкого разрушения (Т л п определяет действительное сопротивление отрыву или хрупкую прочность материала (рис. 40, б). При вязком разрушении (когда образуется шейка) а и S характеризуют сопротивление значительной пластической деформации, а не разрушению. В конструкторских расчетах (т и 5,, практически не используются, так как трудно представить конструкцию, работоспособность которой не нарушится ири пластической деформации отдельных деталей или узлов. [c.64]

Жесткость—способность деталей сопротивляться упругим деформациям, т. е. изменению их формы и размеров под действием нагрузок. Жесткость наряду с прочностью является основным критерием расчета многих деталей (валов передач, станин станков и т. п.). Недостаточная жесткость (чрезмерная упругая деформация), например, вала может сказаться на правильности функционирования и прочности связанных с ним деталей зубчатых передач, подшипников, муфты и др. Расчет на жесткость предусматривает ограничение упругих деформаций деталей в пределах, установленных опытом эксплуатации машин. [c.262]

В теории ползучести изучаются законы связи между напряжениями и деформациями и методы решения соответствующих задач. Ползучесть материалов — это свойство медленного и непрерывного роста упругопластической деформации твердого тела с течением времени под действием постоянной внешней нагрузки. Свойством ползучести в большей или меньшей мере обладают все твердые тела металлы, полимеры, керамика, бетон, битум, лед, снег, горные породы и т. д. При нормальной температуре некоторые материалы (металлы, полимеры, бетон) обладают свойством ограниченной ползучести. С ростом температуры ползучесть материалов увеличивается и их деформация становится неограниченной во времени. Особенно опасно для элементов конструкций и деталей машин проявление свойства ползучести при высоких температурах. Уже при небольших напряжениях материал перестает подчиняться закону Гука. Ползучесть наблюдается при любых напряжениях и указать какой-либо предел ползучести невозможно. В отличие от обычных расчетов на прочность, расчеты на ползучесть ставят своей целью не обеспечение абсолютной прочности, а обеспечение прочности изделия в течение определенного времени. Таким образом, при расчете изделия определяется его долговечность. [c.289]

Всякое реальное тело природы вследствие взаимодействия с другими материальными объектами, будет ли оно оставаться в покое или приходить в определенное движение, изменяет свою форму (деформируется). При этом величины этих деформаций зависят от материала тела, его геометрической формы и размеров, а также от действующих на тело сил. Учет этих деформаций имеет существенное значение при расчете прочности частей (деталей) различных инженерных сооружений или машин . При этом для обеспечения необходимой прочности той или иной конструкции материал и размеры ее частей подбирают так, чтобы деформации при действующих силах были достаточно малы. Поэтому при изучении общих законов механического движения и общих условий равновесия твердых тел можно пренебрегать малыми деформациями этих тел и рассматривать их как недеформируемые, или абсолютно твердые. Абсолютно твердым телом называют такое тело, расстояние между двумя любыми точками которого всегда остается неизменным. В дальнейшем при изучении теоретической механики будем рассматривать все тела как абсолютно твердые. [c.8]

Прочность является основным критерием работоспособности для большинства деталей. Расчет на прочность сводится к определению таких размеров и форм деталей, при которых исключается возможность возникновения опасных деформаций, поломок или поверхностных разрушений. [c.351]

По первой из послевоенных программ на изучение курса технической механики в машиностроительных техникумах отводилось 360 часов, из них на сопротивление материалов — 100 часов. Хотя эта программа и изобиловала неточными формулировками, но курс сопротивления материалов был представлен относительно полно. Правда, мало внимания было уделено расчетам на прочность при напряжениях, переменных во времени, не было темы Контактные напряжения и деформации , вошедшей в программы лишь в 1967 г. Следует заметить, что в тот период по каждому из разделов технической механики (теоретической механике, сопротивлению материалов и деталям машин) был предусмотрен экзамен. [c.6]

Контактными называют напряжения в зоне (зонах) контакта деталей машин. На практике часто появляется необходимость определения напряжений и деформаций в этих зонах как при расчете на контактную прочность (зубчатые и фрикционные передачи), так и для оценки предела выносливости (резьбовые и прессовые соединения и др.). [c.227]

Сущность теорий прочности. При расчете деталей на прочность необходимо решить две задачи определить истинное напряженно-деформированное состояние деталей при действии заданных нагрузок и установить величину напряжений и деформаций, являющихся опасными, т. е. установить критерий прочности. [c.187]

При расчетах деталей машины на прочность и жесткость в основе лежит простейший закон Гука о пропорциональности напряжения и деформации, причем характеристиками материала в этой закономерности являются только модуль упругости и коэффициент Пуассона. [c.54]

Использование уравнений состояния для оценки прочности и ресурса циклически нагруженных элементов конструкций и деталей машин позволяет проанализировать кинетику деформаций в наиболее напряженных зонах и рассмотреть процесс накопления циклических повреждений по мере Приближения к преде.льным состояниям. К числу наиболее исследованных в теоретическом и экспери.ментальном плане относятся особенности протекания циклических упругопластических деформаций и параметры соответствующих уравнений состояния при изотермическом нагружении для двух основных режимов нагружения — с заданными амплитудами напряжений и с заданными амплитудами деформаций. В результате этих исследований сформулированы свойства и виды уравнений обобщенных диаграмм циклического деформирования, получившие применение в расчетах прочности. [c.3]

Задачей расчета сопряжений является определение напряжений и деформаций. Они нужны для расчета деталей на прочность и определения жесткости (или податливости) соединений при решении задач динамики [14]. [c.18]

Как было указано в 7.1, стандартную посадку выбирают по условию неподвижности соединения при заданной нагрузке без каких-либо дополнительных скреплений. Однако возможны случаи, когда намеченная посадка недопустима по условиям прочности сопрягаемых деталей, так как ее натяг вызывает их разрушение или чрезмерные деформации. Поэтому при расчете необходимо рассматривать как условие прочности (неподвижности) соединения, так и условия прочности его деталей. Расчет прочности деталей является проверкой возможности применения намеченной посадки. [c.106]

Необходимость расчета напряжений и деформаций в зонах контакта деталей машин возникает на практике довольно часто как при расчете их на контактную прочность (зубчатые и фрикционные передачи и др.), так и для оценки усталостной прочности (резьбовые, ирессовые соединения и т. д.). [c.5]

При определенных классах нагружений соотнонге-ния связи между напряжениями и приращениями нластич. деформаций для упрочняющегося материала могут быть проинтегрированы. В этом случае имеют место соотношения деформационной П. т., среди которых важное место принадлежит теории малых упруго-пластич. деформаций, справедливой при про-стг.1Х нагружениях (напряжения и деформации возрастают пропорционально одному параметру), а также ори нагружениях, достаточно близких к простым. Сравнительная простота соотношений теории малых упруго-пластич. деформаций позволила получить ряд важных результатов при расчетах на прочность и устойчивость деталей конструкций (труб, стержней, пластин, оболочек), дать методы определения динамич. напряжений при продольном ударе стержней и т. д. [c.38]

Прочность — главный критерий работоспособности для большинства деталей. Деталь не должна разрушаться или получать пластические деформации при действии на нее нагрузок. Различают статическую потерю прочности и усталостные поломки деталей. Потеря прочности происходит тогда, когда значение рабочих напряжений превышает предел текучести а,, для пластичных материалов или предел прочности ст для хрупких материалов. Это связано обычно со случайными перегрузками, не учтенными при расчетах, или со скрытыми дефектами деталей (раковины, трещины и т. п.). Усталостные поло.мки вызыва -отся длительным действием переменных напряжений, значение которых превышает характеристики выносливости материалов (например, о ,). Основы расчета на прочность и усталость были рассмотрены в разделе Сопротивление материалов . Здесь же общие законы расчетов на прочность т усталость рассматривают в применении к конкретным деталяму [c.260]

Таким образом, при статическом нагружегии деталей из пластичных материалов концентрация напряжений практически не оказывает влияния на их прочность и не )Л1итывается при расчетах. Исключение составляют элементы с острыми надреза ш, тонкими пропилами и трещинами, в зоне располо Кения которых развитие пластических деформаций а следовательно, перераспределение и выравнива1ше напряжений невозможны такие элементы из пластичного материала разрушаются хрупко (без текучест i и образования шейки). [c.72]

Детали должны иметь минимальную массу при достаточной прочиости и быть надежными в эксплуатации, так как их поломка может привести к авариям в машине. Прочность детали обеспечивается правильным выбором материала, надлежаще рассчитанными размерами. Уменьшение массы деталей достигается применением более прочных и экономичных материалов. Применение наиболее точных методов расчета дает возможность получить размеры деталей без излишних запасов прочности. Многие детали должны также обладать достаточной жесткостью, т. е. способностью соп [ютивляться образованию остаточных деформаций. Особое значение это имеет для таких деталей, как валы, оси, О гюры. Жесткость деталей зависит от свойств материала, размеров и формы деталей, поэтому при конструироваиии многие детали машин подвергаются проверочным расчетам на жесткость и специальным испытаниям опытных образцов. [c.198]

В практике машиностроения применяются проектировочный (определительный) и поверочный методы расчета. Проектировочный расчет дает возможность определить форму, размеры и материал деталей по заданным величинам внешних сил и видам упругих деформаций. Поверочный йсче/7г служит для определения действительных напряжений, испытываемых деталями, с учетом формы размеров, материала детали, а также величины действительных внешних сил и вида упругих деформаций. Однако независимо от способа расчета его основной целью является установление запаса прочности п. При этом должны наиболее полно учитываться конструктивные и технологические факторы, влияющие на прочность, а также режим нагрузки (статический, переменный, ударный, длительный при повышенных или пониженных температурах детали). [c.244]

Рассматривая результаты экапериментального исследования процессов неизотермическо го нагружения, можно заключить, что в областях упругого деформирования и малых упругопластических деформаций влияние процесса неиаотермического нагружения несущественно в этих условиях даже при достаточно высоких температурах (700—900° С) для расчетов деформированного и напряженного состояний можно использовать представление о единой поверхности деформирования. В то же время в области пластического деформирования продесс неизотермического нагружения может существенно изменить характер развития деформаций и предельные значения прочности и пластичности. Анализ возможного влияния изменения свойств на напряженное состояние деталей на примере расчета дисков турбин дан в работе [41]. [c.49]

Сложные. циклы нагрева и нагружения деталей при расчете долговечности разделяют на участки, на каждом из которых накапливается статическое или усталоетное повреждение. Если цикл повторяется и нагружение не является случайным (например, существует типичный эксплуатационный цикл, в котором характер нагружения деталей машины всегда одинаков), то происходит пропорциональное нагружение материала деталей, при котором соотношение долей статического и циклического повреждений остается неизменным за весь ресурс работы [23]. Это позволяет использовать для анализа предельного состояния и определения запаса прочности представления о поверхности термоциклического нагружения (рис. 98). Для заданных условий нагружения (размаха деформаций Дед, длительности действия нагрузки Тд и ресурса долговечности Л/д) состояние детали характеризуется положением точки А относительно предельной поверхности разрушения. Длительность переходных процессов в цикле здесь исключена из рассмотрения для упрощения анализа, поэтому Тд=ТвЛ д, где Тв — длительность выдержки в цикле. [c.170]

Расчет на прочность деталей машин и конструкций при длительном малоцикповом и неизотермическом нагружении включает анализ режимов термомеханического нагружения исследование полей деформаций и напряжений (в первую очередь в наиболее нагруженных зонах), обоснование критериев прочности и уравнений состояния (рис. 1.13). [c.18]

Большей частью детали турбин рассчитывают на прочность исходя из максимальных напряжений, найденных расчетными методами, базирующимися на теории упругости, или экспериментальным путем. ИспользованИ е методов теории пластичности позволяет найти предельные нагрузки, которые деталь может выдержать с учетом перераспределения напряжений и деформаций за пределом упругости [121]. Несущая способность детали является в общем случае очень важной характеристикой, а расчет по этому принципу следует считать прогрессивным. При расчете обязательно следует учитывать все особенности детали и применяемого металла в процессе длительного срока службы при высокой температуре. Так, например, при расчете детали по ее 28 [c.28]

В Московском ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физическом институте (МИФИ) на установке для испытания на термическую усталость исследовали трубчатые образцы при повторно-переменном кручении в условиях чистого сдвига с синхронизацией механического деформационного и термического циклов по экстремальным значениям температуры и деформации сдвига, а также при растяжении и сжатии с частотой 2 цикла/мин в интервале температур 650—250° С [10]. Было установлено, что для равноопасных напряженных состояний отношение амплитуд касательных и нормальных напряжений Ат/Ао = 0,572- 0,585, что соответствует положению энергетической теории прочности, а степенные зависимости долговечности от интенсивности полной и пластической деформации достаточно удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными. Кроме того, была показана возможность расчета деталей на термическую усталость при сложнонапряженном состоянии по результатам испытаний на растяжение и сжатие. [c.37]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...