Расчет деталей при переменных нагрузках

РАСЧЕТ ДЕТАЛЕЙ ПРИ ПЕРЕМЕННЫХ НАГРУЗКАХ [c.372]

При расчете деталей при переменных нагрузках допускаемые напряжения можно определять с помощью эквивалентного числа циклов. В этом случае за расчетную нагрузку обычно принимают максимальную рабочую (длительно действующую) нагрузку, а переменность нагрузки учитывают эквивалентным числом циклов, определяющим величину допускаемого напряжения. [c.47]

Это явление учитывают снижением допускаемых напряжений при расчете прочности деталей при переменных нагрузках (см. табл. 3.3). [c.79]

Рассматривая состояние вопроса о прочности деталей при переменных нагрузках в связи с проблемой долговечности машин, необходимо отметить, что, несмотря на недостаточную разработку многих вопросов усталостной прочности металлов, данная область является более изученной, чем износ и ползучесть металлов, и при расчетах на долговечность, как правило, используются закономерности усталостных явлений. [c.245]

При расчете деталей на переменную нагрузку в качестве опасного напряжения принимается предел выносливости для стальных деталей — напряжения, выраженные через пределы прочности и текучести (табл. 26). [c.58]

Методы расчета прочности деталей при переменных нагрузках освещены в специальной литературе [11, 12, 13, 14, 15, 16. [c.51]

Допускаемые напряжения. Прочность сварных соединений, полученных конкретным способом сварки, зависит от следующих факторов качества основного материала характера действующих нагрузок (постоянные или переменные) технологических дефектов сварки (шлаковые и газовые включения, непровары и т. п.) деформаций, вызываемых сваркой различной структуры и свойств наплавленного и основного металла и др. Поэтому допускаемые напряжения при расчете сварных соединений принимают пониженными в долях от допускаемых напряжений для основного металла. Нормы допускаемых напряжений для сварных соединений деталей из низко- и среднеуглеродистых сталей при статической нагрузке указаны в табл. 3.2, а при переменных нагрузках — см. [12] и [18]. [c.272]

При напряжениях, переменных во времени, влияние концентрации напряжений должно учитываться при расчетах деталей из большинства материалов исключение составляют лишь хрупкие неоднородные материалы. Указания по учету концентрации напряжений при переменных нагрузках приведены ниже (см. стр. 334). [c.330]

При работе машин в их деталях во многих случаях возникают напряжения, переменные во времени. Как известно из предыдущего в этих случаях расчеты на прочность целесообразно выполнять в виде проверочных, определяя расчетный коэффициент запаса прочности и сравнивая его с требуемым. Допускаемое напряжение при переменных нагрузках определяют сравнительно редко, так как оно зависит от коэффициента концентрации напряжений и масштабного фактора, которые в стадии предварительных проектных расчетов более или менее точно установить невозможно. Лишь для некоторых элементов, например зубчатых колес, у которых коэффициент концентрации напряжений можно установить до выполнения чертежа, определяют допускаемые напряжения с учетом переменности рабочих напряжений во времени. [c.331]

Предельное напряжение при переменных нагрузках — предел выносливости. Допускаемое напряжение при расчетах на усталость определяется в зависимости от характера приложения нагрузки, числа циклов нагружения, концентрации напряжений, качества поверхности, размеров деталей и других обстоятельств. [c.11]

В противном случае допускаемое напряжение при расчете деталей в месте стыка снижают с учетом уменьшения прочности материала в зоне термического влияния. При переменных нагрузках допускаемые напряжения понижают по сравнению со статическими, так же как и для стыковых соединений дуговой сваркой (см. ниже). [c.77]

Машины и конструкции целиком или в основной части представляют собой механические системы. Вопросы надежности впервые были поставлены именно при расчетах механических систем, точнее, в связи со статистическим истолкованием коэффициентов запаса и допускаемых напряжений. Поведение механических систем существенно зависит от их взаимодействия с окружающей средой, а также характера и интенсивности процессов эксплуатации. Для предсказания поведения деталей машин и элементов конструкций необходимо рассматривать процессы деформирования, изнашивания, накопления повреждений и разрушения при переменных нагрузках, температурах и других внешних воздействиях. Чтобы судить о показателях [c.38]

Исследования влияния на сопротивление усталости концентраций напряжений, масштабного фактора, качества поверхности, асимметрии цикла, вида напряженного состояния и других факторов позволили предложить формулы для расчета коэффициентов запаса прочности при переменных нагрузках 153], которые вошли в практику расчета деталей во всех отраслях машиностроения и до настоящего времени используются в нормативных расчетах, основанных на детерминистических представлениях [43, 52]. [c.5]

Формулы (5.5), (5.14), (5.16) широко применяют в расчете деталей машин на прочность при переменных нагрузках. Однако сейчас назрела необходимость дальнейшего развития методов расчета, требующего выхода за рамки условных допущений, положенных в основу вывода формулы (5.5). Это связано с необходимостью учета случайного характера изменения эксплуатационных напряжений, рассеяния характеристик сопротивления усталости, с необходимостью оценки ресурса по параметру вероятности разрушения. [c.165]

Изложена современная методика расчета и конструирования валов и опор с подшипниками качения. Даны расчеты валов на статическую прочность, жесткость, колебания, на прочность при переменных нагрузках с определением коэффициентов запаса прочности по корректированной теории суммирования повреждений. Рассмотрено контактное взаимодействие деталей подшипника. Приведены технические требования к посадочным поверхностям, технические характеристики подшипников качения, рекомендации по конструированию, монтажу и обслуживанию подшипниковых узлов. Изложена новая методика расчета ресурса подшипников качения. Приведены примеры расчета и нормативные данные для их выполнения. Даны точностные расчеты валов на опорах с подшипниками качения, методические указания по выполнению рабочих чертежей валов, других деталей подшипниковых узлов. [c.4]

При переменных нагрузках за опасное напряжение принимается предел усталости а, (для симметричного цикла = а 1 для пульсирующего а, = Оо) или предел текучести а . При расчете деталей соответствующий предел зависит от асимметрии цикла напряжений. [c.198]

В гост 713—81 указаны номинальное усилие прессов по которому технологи выбирают пресс, а также допускаемое рабочее усилие Рр = 1,6Р , с которым пресс может работать длительное время без опасности поло п<и его основных деталей. На это рабочее усилие проводят расчет на прочность всех деталей пресса, работающих при переменных нагрузках. [c.483]

При расчетах деталей конструкций, в которых возникают переменные напряжения, всегда должна учитываться возможность разрушения от усталости. Поэтому значения допускаемых напряжений при переменных нагрузках принимаются ниже допускаемых напряжений при статической нагрузке они устанавливаются исходя из величины соответствующего предела выносливости, а не из величины предела текучести или предела прочности, как при нагрузках статических. [c.302]

Результаты испытаний соединений с неполным проваром свидетельствуют о необходимости правильной разделки кромок деталей, свариваемых стыковым швом, и соблюдения всех мер предосторожности для исключения возможности непровара. Несмотря на сравнительно высокий предел вьшосливости соединений с неполным проваром, получаемый расчетом на основании площади сечения сварного шва, такие соединения не следует применять в конструкциях, работающих при переменных нагрузках. Вообще не следует применять соединения с неполным проваром без тщательного анализа условий работы соединения как при сборке конструкций, так и при последующей ее эксплуатации. [c.164]

Износ сопряжений и механизмов станков является основной причиной выхода их из строя и определяет долговечность всей машины. Поэтому для создания долговечных конструкций необходимо в первую очередь разработать методы расчета, обеспечивающие высокую износостойкость станков. В настоящее время расчеты деталей станков на долговечность связывают главным образом с их прочностью при переменных нагрузках, хотя усталость определяет срок службы сравнительно небольшого числа деталей станка. Развитие методов расчета машин на долговечность по износу позволит применять эти расчеты для большинства деталей и механизмов станков, так как будет учитываться главный критерий их работоспособности. [c.11]

При расчетах деталей на прочность при переменных нагрузках за основу принимают предел выносливости гладкого образца, а в расчетные формулы для вычисления запасов прочности или допускаемых напряжений вводят поправки на влияние концентрации напряжений, среды, абсолютных размеров, состоянии поверхности, чувствительности к перегрузкам. Это влияние учитывают соответствующими коэффициентами, значение кото- [c.70]

При расчете деталей турбин за предельное состояние принимают несущую способность, определяемую ее прочностью при статических и выносливостью при переменных нагрузках.-Для,ряда конструкций, как, например, диафрагм, в качестве предельного состояния используют также наибольшую деформацию конструкции. [c.282]

Современные методы расчета прочности деталей основаны на гипотезах непрерывности, однородности и изотропности материала. В действительности распределение усилий между зернами металла происходит неравномерно. В некоторых зернах могут иметь место пластические деформации значительной величины, в результате которых образуются микротрещины. При переменных нагрузках они имеют тенденцию развиваться при этом местные напряжения оказ ываются опасными для прочности не только хрупких, но и пластичных металлов. При достаточно больших напряжениях в кристаллитах пластичных металлов нарушается связь между атомами сдвинутые группы атомов перестают образовывать единую атомную цепь. Указанные сдвиги сопровождаются, с одной стороны, скольжением внутри отдельных зерен, упрочнением металла, а с другой стороны, микроскопическими трещинами. При небольших переменных нагружениях образца сначала развитие трещин происходит очень медленно, далее постепенно ускоряется, а на последнем этапе происходит внезапное разрушение. [c.217]

Для расчета таких деталей, точно так же как и в случае статической нагрузки, необходимо создание теории, которая позволила бы судить о прочности деталей при переменных напряжениях в случае неодноосного напряженного состояния по результатам испытания материала деталей при одноосном напряженном состоянии. [c.703]

Современные методы расчета прочности деталей основаны на гипотезах непрерывности, однородности и изотропности материала. В действительности распределение усилий между зернами металла происходит неравномерно. В некоторых зернах могут иметь место значительные пластические деформации, в результате чего образуются микротрещины. При переменных нагрузках они имеют тенденцию развиваться сначала развитие трещин происходит очень медленно, далее постепенно ускоряется, а на последнем этапе происходит внезапное разрушение. При этом местные напряжения оказываются опасными для прочности не только хрупких, но и пластичных металлов. [c.133]

Следует иметь в виду, что предел выносливости деталей, работающих при переменных нагрузках, зависит от их размеров и конфигурации, поэтому фактический запас прочности таких деталей может быть установлен только поверочным расчетом. [c.5]

Для расчета таких деталей необходимо, как и в случае статической нагрузки, создать теорию прочности при переменных напряжениях, которая позволила бы судить о прочности материала, находящегося в сложном напряженном состоянии, на основании опытных данных о его прочности при центральном растяжении-сжатии. [c.596]

Влияние температуры. С увеличением температуры предел выносливости уменьшается. Это важно учитывать при расчете деталей, работающих при повторно-переменных нагрузках в условиях высоких температур (лопатки паровых и газовых турбин, клапаны двигателей внутреннего сгорания и т. д.). Так, например, для стали ЗОХМ увеличение температуры от 20° до 400—500° снижает предел выносливости на 22%. [c.203]

Причиной поломок деталей машин в подавляющем большинстве случаев является усталость материала, т. е. явление внезапного разрушения при пониженных против предела прочности напряжениях от действия переменных нагрузок. Результаты статических испытаний и испытаний на удар дают возможность только до некоторой сте-пени судить о способности f материала переносить длительно действующую переменную нагрузку. Для определения этой важной характеристики материала, нужной для расчета на прочность машин и сооружений, работающих при переменных напряжениях, производят особое испытание материала, называемое испытанием на выносливость или на усталость. [c.347]

Методы расчета деталей машин на. ударную нагрузку весьма сложны. Кроме динамических нагрузок, при проектировании машин и некоторых сооружений очень часто приходится встречаться с переменными нагрузками, вызывающими переменные напряжения, периодически изменяющиеся во времени. Так, например, в поршневом двигателе нагрузки, действующие на шатун и коленчатый вал, непрерывно изменяются и повторяются с каладым оборотом (двухтактный двигатель) или с каждыми двумя оборотами (четырехтактный двигатель). Здесь мы рассмотрим простейшие примеры расчета при динамическом действии нагрузки и несколько более подробно методы расчета деталей при переменных нагрузках. [c.338]

При расчете деталей на переменную нагрузку в качестве опасного напряжения принимают предел выносливости. Значения коэффициента при этом выбирают в зависимости от характера материала и технологии изготовления деталей для однородных материаллов н повышенного качества технологии изготовления 2= 1,3...1,5 для не вполне однородных материалов и среднего уровня технологии изготовления 2= 1,5... 1,7 для материалов пониженной однородности (в частности, для литья) и деталей больших размеров 1,7...3. [c.17]

Примечание. В числителе приведены значения для расчета на смятие соединений с вепри-рабатывающимися рабочими поверхностями — твердость >40 ИКС (закалка, цементация), в знаменателе — для расчета на смятие и износ соединений с прирабатывающимися поверхностями при твердосп <35 НДС (улучшение) хотя бы у одной из деталей соединения и при переменной нагрузке, при постоянной нагрузке и прирабатывающемся материале, после приработки Кдр = 1 — при расчете на смятие. При расчете на износ при постоянном режиме нагрузки 1 — при любой твердости. [c.101]

И его составляющих. Таковы модели строительной механики, широко применяемые в расчетах машин и конструкций. Силовое и кинематическое взаимодействие элементов машин и конструкций носит сложный характер. Поведение этих объектов существенным образом зависит от их взаимодействия с окружающей средой, от характера и интенсивности процессов эксплуатации. Для предсказания поведения деталей машин и элементов нужно рассматривать процессы деформирования, изнашивания, накопления повреждений и разрушения при переменных нагрузках, температурных и других внешних воздействиях. Основной путь для оценки показателей надежности механических систем - расчетнотеоретический, основанный на физических моделях и статистических данных относительно свойств материалов, нагрузок и воздействий. [c.27]

При расчетах на прочность и долговечность деталей жашин и конструкций при переменных нагрузках необходимо нать характеристики сопротивления усталостному разрушению металлов с учетом влияния конструктивных и эксплуатационных факторов. Получение необходимой информации в полном объеме 1путем проведения соответствующих экспериментов не всегда возможно, учитывая разнообразие используемых в технике материалов и условий их эксплуатации. [c.276]

При этом особре значение приобретают методы оценки критического а мера трещин. Именно критический размер трещины, наряду со скоростью ее роста, является основой расчета деталей и конструк ций на прочность при переменных нагрузках. [c.167]

Несмотря на то, что расчету деталей на прочность при переменных нагрузках посвящено много исследований (работы действ,. члена АН УССР С. В. Серенсена, профессоров А. С. Орлина, Н. Н. Дави-денкова, И. А. Одинга, Р. С. Кинасошвили и др.), проведение такого расчета для основных деталей автомобильных и трактодных двигателей пока еще связано со многими затруднениями. [c.50]

При переменной нагрузке в расчет вводят эквивалентные переменные (амплитудные) значения напряжений Оа-а — = КьОатах, гдб Кь коэффицнент долговечности. Коэффициенты концентрации напряжений деталей [c.284]

Многие детали машин, например, оси и валы, работают не при постоянной, а при переменной нагрузке или, точнее, при переменных напряжениях, В самом деле, на вал в целом может действовать постоянное усилие, и тем не менее напряжения в каждом участке вала будут переменными. Это станет понятным, если рассмотреть фиг. 1. То, что во многих деталях при их работе возникают переменные напряжения, было известно очень давно. Но вот что долгое время оставалось неизвестны.м. Бывали случаи, когда вал разрушался от напряжений, меньших значений предела прочности того материала, из которого он был изготовлен. А потом многочисленными исследованиями было выяснено, что материал, подверженный в работе большому количеству переменных напряжений, становится менее прочиым, более слабым, устает и что поэто.му при расчете деталей, работающих при переменных напряжениях, нужно ис.>со-аить не из предела прочности, и даже не из предела упругости, а 13 так называемого предела выносливости. Так называется наиболь- [c.24]

Выбор того или иного типа муфты зависит от целого ряда факторов назначения, конструкции, условий работы, взаимного расположения в пространстве соединяемых валов. Для правильного выбора муфты с учетом характера работы машины расчет деталей муфты надо производить не по номинальному моменту Т, а по расчетному Тр Т = КТ, где Т — номинальный вращающий момент, Г = 9550 Р/п Н-м, К — коэффициент,динамичности или релсима работы, К=1. .. 1,5 для машин с небольшими разгоняемыми-массами и при спокойной нагрузке /С=1,5. .. 2 для машин со средними массами и при переменной нагрузке (поршневые компрессоры, строгальные станки) /С=2,5. .. 3 для машин с большими массами и ударными нагрузками (молоты, прокатные станы). [c.123]

С увеличением абсолютных размеров детали вероятность возникновения структурной неоднородности металла и появления в нем микротреш,ин при переменных нагрузках возрастает. Микротрещины, распространяясь по объему металла, постепенно превращаются в макротрещины, вокруг которых возникает концентрация напряжений. Абсолютные размеры детали нри расчетах учитываются масштабными факторами Ва и Вх, равными отношению пределов выносливости натурной детали (о11дет и т1,дет) и гладких образцов (ст110бр и т1юбр) диаметром 10 мм, изготовленных из того же металла, что и деталь, т. е. [c.377]

При расчетах деталей на прочность при переменных нагрузках за основу принимается предел выносливости гладкого образца, а в формулы для вычисления запасов прочности или допускаемых напряжений вводятся поправки на влияние кониен-трации напряжений, среды, абсолютных размеров, состояния поверхности, чувствительности к перегрузкам. Это влияние учитывается соответствующими коэффч-циентами, значение которых определяют по графикам, построенным на основе экспериментальных данных [)6]. При несимметричных циклах указанные коэффициенты чаще относят только к амплитуде напряжений. полагая, что эффективные коэффициенты концентрации напряжений не зависят от несимметрии цикла. [c.50]

При расчете точечных соединений под статической нагрузкой допускаемые напряжения [а ] в металле около точки могут приниматься равными допускаемому напряжению в основном металле [а]р при условии, если термический эффект сварки не вызывает его разупрочнения. В противном случае допускаемое напряжение в основном металле должно быть установлено с учетом раз-упрочняющего влияния сварки при необходимости должны быть проведены специальные испытания. Допускаемые напряжения в сварной точке (при условном расчете на срез) могут быть приняты равными 0,6 от нормального допускаемого напряжения в основном металле соединения, с учетом термического эффекта сварки. Допускаемые напряжения в точечных соединениях при их работе под переменными нагрузками должны быть установлены только для основного металла соединения, так как эксперименты показывают, что при правильных значениях геометрических размеров точек в функции от толщины деталей разрушения происходят всегда в надточечных зонах основного металла. При переменных нагрузках допускаемое напряжение в зоне соединения [c.464]

При расчете на усталость несущая способность деталей,, нагруженных переменными нагрузками, с меняющимися во времени амплитудами и частотой определяется режимом нестационарной нагруженности и закономерностями накопления усталостных повреждений. Для правильной оценки закономерностей накопления усталостных повреждений должен учиты- [c.247]

В курсе Сопротивление материалов рассматривали расчеты на прочность элементов конструкций, испытывающих действие статических нагрузок, при которых напряжения медленно возрастают от нуля до своего конечного значения и в дальнейшем остаются постоянными. Однако многие детали машин (например, валы, врап1,аюидиеся оси, зубчатые колеса, пружины и т. п.) в процессе работы испытывают напряжения, циклически изменяющиеся во времени. При этом переменные напряжения возникают как при действии на деталь переменной нагрузки, так и при действии постоян юй нагрузки, если деталь изменяет свое положение по отношению к этой нагрузке. Простейший пример такого рода деталей — [c.12]

При. расчетах на прочность деталей, работающих при переменных напряжениях, изменяющихся цо несиммет- ричному циклу, обычно сначала задаются размерами деталей. Затем по этим размерам и нагрузкам определяют напряжения и получающийся при этом запас прочности. Если запас прочности получается недостаточным, то увеличивают размеры деталей и снова определяют запас прочности. Таким образом, расчет при переменных напряжениях, изменяющихся несимметрично, носит йбычно проверочный характер. Это объясняется тем, что для определения размеров детали по допускаемым напряжениям (среднего напряжения и амплитуды напряжений) надо знать величины допускаемых напряжений, которые сами зависят от асимметрии цикла напряжений, т. е. от г. [c.361]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...