Валы Коэффициент влияния концентрации

При резком изменении контура поперечного или продольного сечения вала возникает концентрация напряжений. Влияние концентрации напряжений учитывается коэффициентом концентрации, который определяется либо теоретически — методами теории упругости, либо экспериментально. [c.128]

Влияние концентрации напряжений от посадки детали должно учитываться при определении коэффициентов запаса для сечений валов (осей), совпадающих с краями насаженной детали (ступицы, кольца подшипника). [c.612]

Большинство деталей современных машин работает при переменных циклических нагрузках (валы, оси, зубчатые колеса, крепежные винты, пружины и др.). Предел выносливости при переменной нагрузке возрастает медленнее, чем предел прочности, вследствие изменения эффективного коэффициента концентрации, напряжений и коэффициента влияния абсолютных раз- [c.223]

Фиг. 50. Значения коэффициентов влияния абсолютных размеров сечения и для чугунных валов при изгибе 1 — вал без концентрации напряжений 2 — вал с небольшой концентрацией Ag< 1,2) 3—вал с резкой концентрацией kg> 1,2).

Коэффициенты, характеризующие влияние концентрации и абсолютных размеров (т. е. —) для валов с напрессован- [c.505]

VI — эффективные коэффициенты концентрации напряжений (отношение предела усталости, полученного в результате испытаний гладких образцов, к пределу усталости, полученного на образцах с концентратором напряжений) соответственно при изгибе и при кручении [1, 10, 31, 33] — коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения — масштабный фактор (отношение предела усталости образцов и деталей реальных размеров к пределу усталости, полученному при испытаниях стандартных образцов малых диаметров) [1, 31] Кр — коэффициент влияния шероховатости поверхности [10, 31] Ку — коэффициент влияния упрочнения, вводимый для валов и осей с поверхностным упрочнением (закалка ТВЧ — цементация, азотирование и т. п.) [2, 7] и — коэффициенты чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений соответственно при изгибе и кручении (см. табл. 16.2). [c.418]

Отношение эффективных коэффициентов концентрации к коэффициентам влияния абсолютных размеров, т. е., для валов с напрессованными деталями при изгибе определяются по формуле [c.238]

Влияние концентраторов напряжения может быть учтено в первом приближении посредством эффективного коэффициента р концентрации напряжения. Этот коэффициент показывает, во сколько раз предел выносливости эталонного образца больше предела выносливости материала. Концентрация напряжений возникает в местах резкого изменения диаметра вала или оси у шпоночных канавок, в местах расположения шлицев, резьбы, отверстий и т. д., а также при наличии внутренних напряжений в местах неподвижной посадки сопряженных деталей и коррозионных изъянов. Концентраторами напряжений являются также заклепочные и сварные швы. [c.119]

Для иллюстрации влияния формы выточки на концентрацию напряжений рассмотрим случай паза (шпоночной канавки) с резко очерченными углами (рис. 228). Опыты, проведенные с полым валом наружного диаметра d = 254 мм и внутреннего 4 = 147 мм, с глубиной паза h = 25,4 мм и шириной Ь = 63,5 мм при различных радиусах р выкружки в углах, показали, что наибольшие напряжения в закругленных углах равны наибольшим напряжениям в таком же валу без паза, умноженным на коэффициент концентрации а , значения которого приведены в табл. 15. [c.237]

Уточненный проверочный расчет валов на усталость исходит из предположения, что нормальные напряжения изменяются по симметричному, а касательные — по асимметричному циклу. Этот расчет заключается в определении фактического коэффициента запаса прочности в предположительно опасных сечениях с учетом характера изменения напряжений, влияния абсолютных размеров деталей, концентрации напряжений, шероховатости и упрочнения поверхностей. Условие сопротивления усталости имеет вид [c.217]

Относительные колебания основных размеров деталей, например диаметров валов, невелики, и, как показывают расчеты, ими можно пренебречь при оценке. Основное влияние на величину оказывают случайные отклонения радиуса кривизны в зоне концентрации напряжений р, которые можно охарактеризовать коэффициентом вариации Up. Значения коэффициента должны находиться по результатам измерения достаточных по объему выборок деталей (не менее 30—50). [c.150]

Расчет на выносливость. Для валов и осей, подверженных воздействию длительных переменных нагрузок, производится расчет на выносливость. В связи с тем, что на усталостную прочность материалов существенное влияние оказывает концентрация напряжений, масштабный фактор и состояние поверхности (чистота, упрочнение), расчет на выносливость ведется после окончания полного конструирования вала (оси) и носит характер проверочного расчета для определения фактического коэффициента запаса прочности и сопоставления его с допускаемым значением. Поэтому расчету на выносливость должен предшествовать, предварительный расчет на статическую прочность. [c.431]

В справочнике приведены графики, номограммы и формулы коэффициентов концентрации напряжений около отверстий, выкружек и в местах изменения поперечного сечения пластин, дисков, валов и других деталей при действии сил и моментов. Рассмотрено также влияние анизотропии материала, его физической нелинейности и подкреплений на концентрацию напряжений. [c.4]

Указанные величины коэффициентов концентрации и влияния абсолютных размеров для валов с напрессовками соответствуют разрушающим напряжениям [c.505]

При изгибе и кручении ступенчатых валов (рис. 3.6, а) влияние радиуса г галтели на концентрацию напряжений ослабевает с увеличением отношения rjd и с приближением к единице отношения Д/d. Например, при Щй 2 и rid = = 0,01- 0,l коэффициенты = 3,5-н1,7 и = 3,0-f-l,4 при rjd 0,l-h0,3 коэффициенты 1,7-Ь 1,3 и = 1,4-f- 1,1. Изменение отношения Rid от 2 до 1 ведет к снижению и от указанных выше значений до единицы. [c.123]

На рис. 13 приведены коэффициенты снижения пределов выносливости с увеличением диаметров для стальных валов из мягких углеродистых и прочных легированных сталей [113, 1581. Предел выносливости с ростом диаметра вала снижается тем в большей степени, чем прочнее сталь и чем выше концентрация напряжений. Влияние размеров сказывается особенно сильно в диапазоне сравнительно небольших значений диаметра (10—100 мм), [c.20]

Увеличение коэффициента динамичности с ростом зазоров в шатунных подшипниках, появление ударов в реверсивной зубчатой передаче вследствие увеличения бокового зазора между зубьями, возникновение прогрессирующей концентрации нагрузки на зубья колес по их ширине из-за перекоса валов, вызванного износом подшипников, — таковы в дополнение к приведенным ранее единичные примеры влияния износа одного сопряжения на прочность и износостойкость деталей. [c.377]

Расчет на прочность элементов соединения. Данные для расчета некруглых валов на статическую прочность приведены в табл. 19. При расчете на выносливость значения коэффициентов концентрации напряжений можно принимать по табл. 20. Значения коэффициентов, учитывающих влияние размеров и состояния поверхности, можно принимать такими же, как и для круглых валов. [c.673]

Влияние на прочность колес концентрации нагрузки учитывается коэффициентом /(кц. Величина этого коэффициента зависит от ширины колеса, жесткости вала и его опор, от расположения колеса относительно опор и режима работы передачи. [c.423]

Значения эффективных коэф фициентов концентрации напряжений для прессовых соединений валов и дисков приведены в гл. 6. и е.,. — коэффициенты, учитываю-щ,ие масштабный эффект при изгибе и кручении (табл. 9) (5 и — коэффициенты, учитывающие влияние состояния поверхности (табл. 10) Фо и — коэффициенты, характеризующие чувствительность материала к асимметрии цикла напряжений. [c.138]

При кручении вначале находят коэффициент концентрации напряжений (/ст)о в галтели ступенчатого осесимметричного вала с теми же г/й и х/й, что и у рассчитываемого колена, и отношением сопрягаемых диаметров Д/й = 2 по графикам фиг. 37. Влияние ширины и толщины щеки учитывается коэффициентами (Рт)ь и (Рт)/1 но фиг. 38, а и б, относительное перекрытие шеек коэффициентом (Р. )д по фиг. 38, в. [c.258]

Найденный коэффициент концентрации Ко действителен для вала диаметром 30—50 мм, так как график рис. 123, а построен по данным, полученным при испытании валов малого диаметра. Зависимость коэффициента, оценивающего влияние размеров вала на величину предела выносливости, дана на рис. 123, в. [c.167]

Фиг. 123. Эффективные коэффициенты концентрации напряжений для случая изгиба щеки коленчатого вала при = 40 -f-70 мм [95]. В значениях учтено влияние масштабного фактора.

Для валов с напрессованной деталью, нагруженной изгибающим моментом или радиальной силой, отношение KJKd , характеризующее влияние концентрации напряжений и масштабного фактора при фреттинг-коррозии, определяют с учетом влияния временного сопротивления стали Ot, МПа (коэффициент ), и влияния давления посадки р, МПа (коэффициент ") [c.96]

В формулах (16.11)...(16.15) t i и t j — пределы выносливости при изгибе и кручении при симметричном цикле напряжений и Тд — амплитуды циклов при изгибе и кручении и — средние напряжения циклов при изгибе и кручении К и К — эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении -коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения (масштабный фактор) - коэффициент влияния поверхностного упрочнения v /o и / — коэффициенты чувствительности к асимметрии цикла напряжений. Значения пределов выносливости 0 i и можно определять по формулам (1.14)...(1.17). При отсутствии осевой силы, действующей на ось или вал, и расчете оси или вала без учета растяжения или сжатия, что в обоих случаях соответствует симметричному циклу напряжений в сечениях вала, среднее напряжение цикла при изгибе Стд, = О, а амплитуда цикла при изгибе [c.276]

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]

Исследование влияния размеров валов на изменение пределов выносливости по разрушению и трещинообразованию в результате поверхностного упрочнения было проведено О. О. Куликовым и М. С. Немановым на консольных цилиндрических ступенчатых валах с диаметром рабочей части 10—30 мм. Радиус галтельного перехода был выбран для различных типоразмеров валов в одинаковом соотношении с их габаритами (0,05—0,15 диаметра). Отношение диаметра рабочей части вала к диаметру большего сечения было постоянным и равным 1,5. Теоретические коэффициенты концентрации напряжений составляли 1,54 1,76 и 2,24 для валов с соотношениями r/d = 0,15 0,10 и 0,05 соответственно. [c.143]

Геометрические параметры в группе 3 обязательно должны быть независимьши один от другого и однозначно определять геометрию детали. Вся их совокупность образует геометрическую группу, зависимую от групп 2 та. 1. Геометрические параметры способны изменяться неп]зерывно и в широких пределах, благодаря чему появляется возможность изменять параметры других параметрических групп. Иногда непрерывность изменения геометрических параметров нарушается и преобретает дискретный характер, если налагаются ограничения в виде регламентации стандартными рядами предпочтительных чисел или особыми требованиями. К геометрическим параметрам относятся размерные комплексы. Из них важное значение в оптимизации функциональных параметров приобрела величина, обратная эффективному коэффициенту концентрации напряжений,— коэффициент проектирования К . Насколько важно значение коэффициента проектирования в оценке влияния конструкторско-технологических факторов, проследим на примере ступенчатого вала при кручении (диаметр наибольшей ступени В, диаметр наименьшей ступени (1=012, теоретический коэффициент концентрации напряжений K =, 2(> в области изменения формы) [c.318]

Существенный недостаток соединения с натягом — зависимость его нагрузочной способности от ряда факторов, трудно поддающихся учету 1пирокого рассеивания значений коэффициента трения и натяга, влияния рабочих температур на прочность соедине-ния и т. д. К недостаткам соединения относятся также наличие высоких сборочных напряжений в деталях и уменьшение их сопротивления усталости вследствие концентрации давлений у краев отверстия. Влияние этих недостатков снижается по мере накопления результатов экспериментальных и теоретических исследований, позволяющих совершенствовать расчет, технологию и конструкцию соединения. Развитие технологической культуры и особенно точности производства деталей обеспечивает этому соединению все более широкое применение. С помощью натяга с валом соединяют зубчатые колеса, маховики, подшипники качения, роторы электродвигателей, диски турбин и т. п. Посадки с натягом используют при изготовлении составных коленчатых валов (рис. 7.9), червячных колес (рис. 7.10 и пр. На практике часто применяют соединение натягом совместно со шпоночным (рис. 7.10). При этом соединение с натягом может быть основным или вспомогательным. В первом случае большая доля нагрузки в>.х принимается посадкой, а шпонка только гарантирует прочность соединения. Во втором случае посадку используют для частичной разгрузки шпонки и центрирования деталей. Точный расчет комбинированного соединения еще не разработан. Сложность такого расчета заключается в определении доли нагрузки, которую передает каждое из соединений. Поэтому в инженерной практике используют приближенный расчет, в котором полагают, что вся нагрузка воспринимается только основным соединением — с натягом или шпоночным. Неточность такого расчета компенсируют выбором повышенных допускаемых напряжений для шпоночных соединений. [c.113]

Отметим, что приведенные выше табличные данные, а также эмпирические (корреляционные) формулы, позволяющие определить коэффициенты и получены в результате обширных экспериментальных исследований [19, 22]. Их анализ показьшает, что с увеличением предела прочности а, стали повышается ее чувствительность к резким изменениям формы, влиянию шероховатости поверхности и размеров детали. Это означает, что при разработке конструкции валов из высокопрочных сталей следует уделять особое внимание уменьшению концентрации напряжений и шероховатости поверхности. [c.322]

В работе Е. Корнелиуса приведены результаты исследования влияния натяга на сопротивление усталости валов диаметром 60 мм из стали St50 при знакопеременном кручении (бесшпоноч-ное соединение). Предел выносливости гладких валов при кручении составлял = 20,7 кгс/мм. Изменение натяга в пределах от 0,127 до 0,303 мм не привело к закономерному изменению пределов вынослиаости. При этом эффективные коэффициенты концентрации напряжений /Ст = 1,6- -1,77. [c.112]

Местные напряжения, вызываемые отверстиями и желобками, исследованы Дж. Лармором ). Он показал, что просверленное в валу круглое отверстие малого диаметра, параллельное оси вала, удваивает максимальное напряжение в той части вала, где просверлено отверстие. Влияние полукруглых выточек на поверхности круглого вала, параллельных его оси, проявляется в том, что наибольшее касательное напряжение у основания выточки приблизительно вдвое больше, чем касательное напряжение, вычисленное для поверхности вала в том предположении, что выточки нет. Коэффициент концентрации напряжения в случае отверстия или выточки эллиптической формы равен (1+а/Ь), где avib — полуоси эллипса соответственно в радиальном и перпендикулярном к нему направлениях. [c.571]

В табл, 6 приведены значения отношения эффективного коэффициента концентрации напряжений в соединении к коэ( зфициенту ер, учитывающему влияние масштабного эффекта, которые рекоме.чдуется использовать в расчете валов на вынос-. ливость. [c.104]

Вал, рассчитанны на сложное сопротивление, проверяется нз усталость, так как он испытывает переменные напряжения. Поверочный расчет на усталость производят с учетом концентрации (местного повышенпя) напряжений, возникающих в местах изменения формы вала (галтель, резьба, отверстие, шпоночный паз и т. п.) и в неровностях поверхности. Величина концентрации напряжения зависит от абсолютных размеров сечення вала. Влияние указанных факторов на величину концентрации напряжения учитывается соответствующими коэффициента.ми, приведенными в табл. 7, 8 и 9. [c.377]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...