Расчет элементов машин на прочность и долговечность

ГЛАВА 10 РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ МАШИН НА ПРОЧНОСТЬ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ [c.172]

Методика вероятностных расчетов деталей машин на статическую и усталостную прочность подробно рассмотрена в гл. 2. Приведенные в ней закономерности являются общими и не учитывают специфики расчетов конкретных элементов, особенностей формирования нагрузочных режимов, способов их получения и т. д. В то же время общая последовательность расчета по гипотезе суммирования повреждений, нашедшая отражение в блок-схеме (см. рис. 2.8), для конкретных деталей может быть упрощена. Например, при расчете на усталостную долговечность зубчатых колес многообразие методов схематизации нагрузочного режима сводится к одному — методу ординат, учет вариации коэффициента асимметрии не производится, так как считается, что зуб нагружается пульсирующим циклом число циклов нагружения определяется в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя или ведущих колес (скорости движения автомобиля) и передаточных-отношений коробки передач, главной передачи и т. п. [c.129]

Условия нагружения крановых узлов и деталей существенно зависят от назначения крана и места его установки. Достаточно сопоставить условия работы кранов в машинных залах и кранов такой же грузоподъемности на металлургическом заводе если первые краны используются сравнительно редко, при монтаже и ремонте оборудования, то металлургические краны работают почти без перерывов по три смены в сутки, причем рабочие скорости этих кранов, как правило, значительно выше, чем у кранов, установленных в машинных залах. Очевидно, что эти обстоятельства должны быть учтены при расчете на прочность и долговечность элементов крана. [c.21]

В справочнике приведена классификация, рассмотрены назначение и области применения современных типов приводов. Изложены основы конструирования, компоновки и расчета приводов машин. Даны методы расчета элементов привода на прочность, жесткость и долговечность, а также методика компоновки узлов и привода в целом. Рассмотрены вопросы оптимизации выбора типа привода на различных этапах проектирования. [c.2]

Таким образом, основная задача науки о прочности состоит в разработке методов конструирования и расчета элементов всевозможных конструкций или деталей машин на прочность, жесткость и устойчивость при условии долговечности, одновременно обеспечивающих их экономичность. Наука о прочности имеет экспериментально-теоретический инженерный [c.18]

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]

Существуют и другие причины, по которым невозможно точно предсказать ресурс долговечности элементов машин. Одна из причин состоит в том, что при серийном или массовом изготовлении деталей в условиях одних и тех же режимов нагружения ресурс долговечности номинально одинаковых деталей может оказываться разным. Величина рассеяния неодинакова для производства тех или иных деталей и различных материалов и в ряде случаев может достигать больших значений. Очевидно, что случайное отклонение не связано с детерминированной частью расчета на выносливость и может быть лишь учтено при назначении запаса прочности. Для обоснования минимально допустимого в таких условиях запаса прочности пользуются вероятностными методами, исходящими, в частности, из фактически установленного рассеяния предельной величины накопленного повреждения А. Оценка этого рассеяния возможна по результатам программных испытаний. [c.15]

Важным элементом обоснования метода расчета на прочность является накопление и систематизация данных об отказах по критериям длительной малоцикловой и неизотермической прочности при эксплуатации машин и конструкций. Указанное дает возможность проверить достоверность расчетных оценок долговечности, а также уточнить запасы прочности. [c.231]

I расчетный случай нормальная нагрузка рабочего состояния учитывает номинальный вес груза, грузозахватного устройства, конструкции, ветровые нагрузки рабочего состояния машины, динамические нагрузки при пуске и торможении при номинальных условиях эксплуатации крана и нормальном состоянии подкрановых путей. Для этого расчетного случая основным видом расчета металлических конструкций и деталей механизмов является расчет на устойчивость (эквивалентную нагрузку), а также на износ, долговечность, нагрев. При расчете на усталостную прочность исходят из требования обеспечить надежную работу всех элементов крана без их ремонта и замены на требуемый ресурс (исключая быстроизнашиваемые сменные детали механизмов, электро-, гидрооборудования -канаты, тормозные накладки, щетки двигателей и др.). [c.14]

Oбu иe положения. Расчет [14, 5] на прочность и долговечность при малоцикловом нагружении распространяется на элементы конструкций и детали машин, которые при эксплуатации подвержены действию механических н тепловых нагрузок в диапазоне числа циклов нагружения до 10 . Проверочный расчет выполняют после выбора основных размеров по соответствующим нормам проектирования и олреде-лення статической прочности. [c.121]

Создание новой техники невозможно без проектировочных и проверочных расчетов на прочность и долговечность, цель которых в конечном итоге - подтверждение правильности выбора материала, размеров элементов конструкций и машин, обеспечивающих их надежную работу в пределах заданных условий нагружения и срока службы. Обычно подобные расчеты выполняют на основании традиционных подходов сопротивления материалов с привлечением дополнительных методов, позволяющих уточнить напряженное состояние в рассчитываемых зонах деталей, и стандартных, как правило, экспериментов для получения нужных характеристик материалов. Однако увеличение мощности, производительности, КПД и других характеристик современной техники, большие габариты, сложные очертания конструкции, недоработанность технологии или случайные условия эксплуатации обусловливают возникновение дефектов, приводящих к нежелательным последствиям. Для учета в расчетах на прочность и долговечность существующих дефектов применяют методы линейной и нелинейной механики разрушения, основанные на анализе напряженно-деформированного состояния в окрестности фронта трещины. [c.5]

МЕТОД РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ МАШИН И КОНСТРУКЦИЙ ПРИ МАЛОЦИКЛОВОМ НАГРУЖЕНМИ [c.121]

Для элементов машин и конструкций в экстремальных условиях нагружения (в зонах концентрации, в местах действия высоких температ рны5в и остаточных напряжений, в окрестности трещин) традиционно применяемые в инженерной практике расчеты прочности, основанные на определении номинальных и местных напряжений (методы сопротивления материалов), оказываются недостаточными и в целом ряде случаев неправол1ерньдаи-Поэтому запасы прочности и долговечности в рамках поверочных расчетов устанавливают на базе деформационных критериев разрушения, т. е. по предельным нагрузкам, местным упругопластическим деформациям, коэффициентам интенсивности напряжений и деформаций по размерам дефектов типа трещин. [c.6]

Проблема длительной прочности элементов машин, приборов и аппаратов является традиционной, но за последние годы она расширилась и приобрела особое значение в связи с новыми задачами, которые ставят такие быстро развивающиеся отрасли техники, как энергетическое и химическое машиностроение, авиакосмическая техника и др. Долговечность конструкций приходится оценивать во многих случаях в условиях нестационарных силовых и температурных режимов нагружения, при этом могут протекать различные процессы длительного разрушения. К таким обычно относят статическую усталость, возникающую в результате выдержки конструкционных элементов во времени под действием усилий, мало- и многоцикловую усталость, связанную с циклическими сменами усилий безотносительно ко времени выдержки, а также процессы поверхностных разрушений при действии напряжений и агрессивных сред. При этом возможены еще и другие, комбинированные процессы. Длительному разрушению подвержены не только традиционые металлические, но и различные новые неметаллические материалы — полимеры, керамики, стекла и различные композиты, причем многие неметаллические материалы обнаруживают как циклическую, так и указанную статическую усталость практически в любых температурных условиях, ввиду чего проектирование изделий из этих материалов неизбежно наталкивается на необходимость их расчетов на длительную прочность. [c.3]

При участии автора книги в СССР были разработаны РД 50.344— 82 "Методические указания. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик вязкости разрушения (трещиностойкости) при циклическом нагружении", являющиеся первым межотраслевым нормативно-методическим документом по испытаниям металлов на трещиностойкость. Определяемые в соответствии с этими методическими указаниями характе 1стики могут быть использованы (наряду с другими характеристиками механических свойств) для суждения о сопротивлении материала развитию трещины и определения влияния на него различных металлургических, технологических и эксплуатационных факторов сопоставления материалов при обосновании их выбора для машин и конструкций контроля качества материалов оценки долговечности элементов конструкций на основании данных об их дефектности и напряженном состоянии установления Критерия неразрушающего контроля и анализа причин разрушения конструкций. [c.49]

Определение предельных нагрузок и швасов прочности на стадии образования трещин в зонах и вне зш1 концентрации напряжений. Рассмотрен- Шв выше (см. с, 46 — 67) закономер оста деформирования и разрушения 0ри статическом нагружении в зона й вне зон концентрации напряжений могут быть использованы для расчетов йрочности и долговечности несущих элементов конструкций и деталей машин. При традиционных расчетах ста Тйческой прочности по номинальным Допускаемым напряжениям действующие в элементе конструкции номинальные эксплуатационные напряжения должны удовлетворять неравенству [c.67]

Несмотря на случайный характер амплитуд нагрузки, усталостное разрушение деталей погрузчиков не случайно оно является результатом переменных нагружений прн работе. Поэтому обеспечение заданного срока службы элементов погрузчиков во многом зависит от точности их расчета на долговечность по усталостной прочности. Для большинства подъе.мно-транспортных машин основным критерием прочности и обоснования точности расчетов приняты нагружения, вызывающие усталостные разруше-ния [8, 14]. [c.174]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...