Циклы переменных напряжений — Коэффициент асимметрии

Какими преимуществами обладают стандартизованные детали (сборочные единицы) при конструировании и выполнении ремонтных работ 7. Что такое стандартизация и унификация деталей и сборочных единиц машин и каково их значение в развитии машиностроения 8. Какие основные требования предъявляются к машинам и их деталям 9. Назовите материалы, получившие наибольшее применение в машиностроении, и укажите общие предпосылки выбора материала для изготовления детали. 10. Какое напряжение называется допускаемым и от чего оно зависит 11. От чего зависит размер предельного напряжения и требуемого (допускаемого) коэффициента запаса прочности 12. Дайте определения цикла напряжений, среднего напряжения цикла, амплитуды напряжения и коэффициента асимметрии цикла напряжений. 13. Какой цикл напряжений называется симметричным, отнулевым, асимметричным 14. Могут ли в детали, работающей под действием постоянной нагрузки, возникнуть переменные напряжения 15. Укажите основные факторы, влияющие на значение допускаемого напряжения и коэффициента запаса прочности. 16. Что следует понимать под табличным и дифференциальным методами выбора допускаемых напряжений 17. Запишите формулу для вычисления допускаемого напряжения при симметричном цикле и статическом нагружении детали. Дайте определения величин, входящих в эти формулы. 18. Запишите формулу для вычисления значения расчетного коэффициента запаса прочности при симметричном цикле напряжений для совместного изгиба и кручения. 19. Укажите основные критерии работоспособности и расчета деталей машин. Дайте определения прочности и жесткости. 20. Сформулируйте условия прочности и жесткости детали. [c.20]

Циклы переменных напряжений. В изложении, точнее в усвоении, этого по существу несложного вопроса есть одна тру,ц-ность, свойственная всей рассматриваемой теме — обилие новых терминов и определений, которые подлежат усвоению и запоминанию. Подчеркнем, что все термины, обозначения и определения, даваемые преподавателем, должны соответствовать ГОСТ 23207—78 Сопротивление усталости. Основные термины, определения, обозначения . Естественно, говоря о запоминании определений, мы не имеем в виду текстуальное запоминание важно, чтобы учащиеся усвоили смысл этих понятий (циклы напряжений, максимальное, минимальное, среднее и амплитудное напряжения цикла, коэффициент асимметрии цикла) и могли своими словами, не искажая смысла данного понятия, дать его определение. [c.171]

Для установления фактической величины запаса прочности, имеющейся в конструкции, надо знать, как будет изменяться напряженное состояние рассчитываемого элемента при переходе от действующего цикла к разрушающему. При этом возможно, что коэффициент асимметрии расчетного цикла г будет равен коэффициенту асимметрии разрушающего цикла Гр, т. е. при переходе от действующего цикла к разрушающему будет иметь место пропорциональное возрастание как переменной, так и постоянной составляющей цикла напряжений. Возможны и другие случаи. Например, при изменении может оставаться постоянным [c.158]

Циклы переменных напряжений — Коэффициент асимметрии 448 Цилиндры — Контакт с деталями различной формы — Формулы 420 [c.562]

Предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий базовому числу циклов перемен напряжения ст°нп, , МПа, при коэффициенте асимметрии цикла Л = О определяется из следующего выражения [c.68]

Чему равен коэффициент асимметрии предельного цикла переменных напряжений, определяемого точкой К на диаграмме Предельных амплитуд [c.332]

В большинстве случаев элементы дорожных машин работают в условиях нестационарного режима нагружения, т. е. с изменяющимися величинами амплитуд напряжений и коэффициентов асимметрии цикла. При этом расчеты ведутся по приведенному напряжению, действие которого эквивалентно суммарному действию переменных напряжений Oi, Oj,. . ., Ok, число циклов которых составляет nj , п ,. . ., п, . [c.66]

Сопоставление пределов выносливости однотипных сварных соединений из низколегированных сталей показывает, что химический состав и механические свойства сталей практически мало влияют на сопротивление усталости соединений в исходном состоянии (без обработки). Сопротивление усталости соединений практически не изменяется даже после термического упрочнения сталей и зависит главным образом от амплитуды переменных напряжений цикла (табл. 9, при коэффициенте асимметрии г = О Оа = 1/2аг, при / = —1 Оа — (Уг). [c.122]

Для рабочих лопаток турбин характерно асимметричное нагружение, при котором переменные вибрационные напряжения сравнительно небольшой амплитуды реализуются на фоне достаточно высоких средних напряжений вызванных вращением и изгибом от аэродинамической нагрузки (см. рис. 16.10). Отношение минимальных напряжений к максимальным (рис. 16.14) в цикле нагружения называется коэффициентом асимметрии цикла R . В частности, для симметричного цикла Rg = -1 и именно этим определяется обозначение предела усталости a j. Нагружение рабочих лопаток турбин характеризуется положительной асимметрией цикла, которая снижает сопротивление усталости, Влияние асимметрии устанавливается для каждого материала экспериментально и представляется в виде диаграммы предельных амплитуд цикла (рис. 16.15), по оси абсцисс которой откладывают среднее напряжение, а по оси ординат — амплитуду напряжений Од. Сама кривая является геометрическим местом точек заданной 1 усталостной долговечности. В частности, для случая отсутствия разрушения кривая будет проходить через точки Од = и , [c.437]

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]

Параметры, входящие в выражения (2.16)—(2.19), определяются по результатам стендовых испытаний, как правило, при симметричном или пульсирующем циклах с постоянной частотой нагружения. Следует отметить, что иногда испытания рессор в сборе, балок мостов и некоторых других узлов проводятся при постоянном среднем напряжении s , соответствующем номинальной нагрузке на деталь, и переменной составляющей амплитуды напряжений Sa. Таким образом, испытания проводятся при различном коэффициенте асимметрии fi = Stn —Sa )/(s + Sai), И уравнение кривой усталости, построенное на основании этих результатов, включает в себя переменный Г . [c.54]

При переменной величине циклических напряжений с переменной величиной коэффициента асимметрии цикла для отдельных напряжений aj, эти напряжения для возмож- [c.91]

Для первого предельного состояния и I случая нагружения для каждого вида внешней нагрузки Pi (см. табл. 1.5.8), изменяющейся за срок службы крана, определяется ее эквивалентное значение по формуле (1.3.10), а фэ — по формуле (1.3.11). От эквивалентного значения Рд f каждой нагрузки в рассчитываемом сечении определяется эквивалентное напряжение % j, имеющее коэффициент асимметрии цикла Rgt. Коэффициенты перегрузки постоянных нагрузок приведены в табл. 1.5.8, а для переменных нагрузок I случая п — I, Напряжение Ogj по формуле (1.3.7) приводится к симметричному циклу. [c.166]

Предел выносливости для переменных нормальных напряжений при симметричном цикле обозначают а 1, при отнулевом цикле — 0о, при цикле с коэффициентом асимметрии — Сц (соответственно для касательных напряжений т-,, Тд, хц).. [c.309]

Результаты испытаний наносят на диаграмму в координатах напряжение 0 — число циклов N — в пропорциональном или логарифмическом масштабах (рис. 37). Горизонтальный участок, т. е. максимальное напряжение, не вызывающее разрушения при бесконечно большом числе перемен нагрузки, соответствует пределу выносливости. Пределы выносливости выражают в номинальных напряжениях и обозначают оя (/ — коэффициент асимметрии цикла). [c.65]

Задача 1024. Определить наименьшее значение допускаемого напряжения для стальной детали, работающей при переменном растяжении-сжатии с коэффициентом асимметрии цикла г = — 0,4, с коэффициентом запаса [п] = 1,4. Сталь — углеродистая, для которой 0в = 50 кГ/мм и 0 = 24 кГ[мм . Деталь круглого сечения диа- [c.354]

Задача 15.10. Определить наименьшее значение допускаемого напряжения для стальной детали, работающей при переменном растяжении—сжатии с коэффициентом асимметрии цикла г = = —0,4), с коэффициентом запаса [л] = 1,4. Сталь—углеродистая, для которой (Tg = 500 МПа и 0 = 240 МПа. Деталь круглого сечення диаметром d = 30 мм с концентратором, для которого а = 2. Коэффициент упрочнения от поверхностного наклепа =l,2. [c.330]

Определение предела выносливости. Всякое циклическое напряжение можно представить в виде двух частей — постоянной части и переменной части (амплитуды) а . Соотношение между этими частями, т. е. между и характеризует степень переменности цикла, что находит свое отражение в коэффициенте асимметрии цикла г [c.289]

Эффективным коэффициентом концентрации при напряжениях, переменных во времени, называется отношение предела выносливости, определенного на гладком образце, к пределу выносливости образца с концентратором напряжений. Этот коэффициент, зависящий от степени асимметрии цикла изменения напряжений, закона распределения напряжений в образце, его абсолютных размеров и, наконец, от особенностей материала образца, обозначается где индекс г указывает, к какому типу цикла относится этот коэффициент. Таким образом, эффективный коэффициент определяется [c.636]

Предположим, что деталь в опасной точке подвергается действию переменных напряжений с коэффициентом асимметрии т, причем известны соответственно Стмакс и Qg цикла. Как отмечалось выше, все циклы, соответствующие г = onst, лежат на одной прямой. Пд указанным данным на диаграмме рис. 574 заданное напряженное состояние характеризуется точкой М. Следовательно, все точки, лежащие на луче, проведенном из начала координат через данную точку УИ, имеют коэффициент асимметрии, равный т. Точка пересечения этого луча с кривой усталости имеет ординату, равную пределу вы- [c.612]

Коэффициент асимметрии цикла переменных напряжений при расчетах на выносливость рекомендуется принимать всходя из напряжений 0 ,ах эквивалентный груз на вылете 0,75 Лщах riiin кран без груза на вылете 0,35 Яшах- [c.337]

Пример 4. Кронштейн корпуса подшипника сечением ix = 60X40 мм приварен к основа нию угловыми швами по периметру (рис. 2.14) Катет шва fe=10 мм. Кронштейн воспринима ет переменную нагрузку согласно циклограм ме, изображенной на рис. 1.8, б, Ртях = ,5 кН /-=160 мм. Коэффициент асимметрии цикла напряжений г=0. Материал кронштейна — сталь Ст. 3. [c.36]

По мере перехода от зоны ЗК с максимальным растягивающим напряжением к ее центра.яьному отверстию, где она располагается на валу редуктора, напряжения от контакта зубьев уменьшаются из-за их перераспределения между соседними зубьями и ограниченным перемещением или возможной деформацией самих зубьев. При этом динамические напряжения от вращения ЗК возрастают и нарастает максимальный уровень коэффициента интенсивности напряжения, если рассматриваемая траектория изменения напряжений вдоль радиуса колеса совпадает с траекторией возрастающей длины усталостной трещины. По мере продвижения усталостной трещины от периферии ЗК к ее оси происходит нарастание асимметрии цикла нагружения при уменьшении амплитуды переменных напряжений. Возникает естественный вопрос о длительности процесса зарождения и последующего роста трещины на основе анализа вида повреждающего цикла нафужепия, который определяет продвижение трещины в ЗК за один цикл запуска и остановки двигателя. [c.680]

Исследования проводили в условиях постоянной растягивающей нагрузки и при циклическом нагружении образцов. Статические испытания при постоянном напряжении производили на специально сконструированной многопозиционной установке, позволяющей создавать в образцах различные по величине растягивающие напряжения. Испытания на циклическую выносливость проводили в условиях напряжения растяжения переменной величины на разрывной машине ГРМ-1 с гидропульсатором. Условия испытания нагрузка знакопостоянная, асимметричная (коэффициент асимметрии 0,5) при частоте нагружения 200 циклов в минуту на базе испытания ЫО циклов. Одновременно производили испытания натурных образцов сварных стыковых соединений и основного металла, вырезанных из труб действующего рассолонровода с размерами, аналогичными экспериментальным. [c.236]

С переменным модулем вследствие изменения температуры. Процессы упрочнения и разупрочнения происходят с различной интемсивностью в верхней и нижней точках температурного цикла, вследствие чего наблюдается сдвиг петли гистерезиса ио оси напряжения и изменяется коэффициент асимметрии нагружения по числу циклов. Размах напряжений Ла может существенно изменяться по числу циклов ири этом в отличие от изотермического малоциклового нагружения ироцессы. циклического упрочнения и разупрочнения могут чередоваться. [c.55]

Анализ поведения гладких и надрезанных деталей при различных коэффициентах асимметрии цикла был выполнен О. Пухнером с привлечением линеаризированной диаграммы предельных напряжений (рис, 22). Для гладких деталей прямая АВ ограничивает область предельных переменных напряжений между значениями пределов текучести при растяжении н сжатии. Уравнение этой прямой, выраженное через пределы выносливости при симметричном o i и отнулевом оо циклах напряжений, имеет вид [c.49]

При нагружении с характеристикой цикла R>Ra диаграмма выносливости для гладких деталей выходит за значения предела текучести при растяжении. В этом случае во время первых циклов нагружения в области вершины концентратора материал переходит из упругого состояния в пластическое, что приводит при разгрузке к возникновению в этой области остаточных напряжений сжатия. Предельное максимальное напряжение цикла (Г (oak + omk) при соблюдбнии указанных ранее допушений постоянно и равно пределу текучести при растяжении (Тт.р- В результате этого создается положение, когда независимо от дальнейшего внешнего изменения R реальный коэффициент асимметрии цикла остается постоянным и равным Ra, а сопротивление усталости не изменяется. Соответствующую амплитуду номинального переменного напряжения в этой области можно определить из уравнений (8) и (10) [c.50]

Внедрение дробеструйной обработки позволило унифицировать детали и применить зубчатые колеса на легковых автомобилях повышенной мощности, обеспечив при этом надежность их в эксплуатации. Двукратное повышение долговечности вследствие дробеструйного наклепа цементованных зубчатых колес (модуль 2,75) наблюдалось у мотоцикла ИЖ-49 [72]. Зубчатые колеса мотоцикла в серийном производстве изготовляются из стали 12ХН4А и имеют после цементации и закалки с отпуском твердость HR 60—52. Обработку зубчатых колес производят на дробеструйной установке типа ДУ-1 стальной дробью диаметром 0,9—1,0 мм в течение 10—14 мин. Двукратное повышение срока службы зубчатых колес после дробеструйного наклепа было установлено при испытании зубьев на переменный изгиб по знакопостоянному циклу с коэффициентом асимметрии 0,5 при максимальном изгибающем напряжении 53 кгс/мм . Положительное влияние цементации с последующим поверхностным наклепом было отмечено также в ряде других исследований. [c.308]

В. П. Остроумов и М. А. Елизаветин [19] наблюдали двукратное повышение долговечности после дробеструйного наклепа цементованных зубчатых колес (модуль 2,75) мотоцикла ИЖ-49. Зубчатые колеса мотоцикла в серийном производстве изготовляют из стали 12ХН4А, твердость их (после цементации и закалки с отпуском) НЯС 60—62. Зубчатые колеса обрабатывали на дробеструйной установке ЦНИИТМАШа (типа ДУ-1) стальной дробью диаметром 0,9—1,0 мм. Время обработки составляло 10—14 мин. Указанное выше двукратное повышение срока службы шестерен в результате дробеструйного наклепа было установлено при испытании их на переменный изгиб зубьев по знакопостоянному циклу (с коэффициентом асимметрии, равным 0,5) при максимальном изгибающем напряжении 53 кГ1мм . [c.261]

Определить величину допускаемого напряжения для балки, изготовленной из углеродистой стали (ст. 35) с характеристиками а = 370 Мн1м и o j=280 Мн/м и подвергающейся переменному изгибу при цикле с коэффициентом асимметрии г=—0,6. Основной коэффициент запаса прочности считать равным — действительный коэффициент концентрации надряжен,ий кд= масштабный коэффициент а —1,72, динамический коэффициент я = 2. [c.403]

При переменной величине циклических напряжений (рис. 1.3.2, в) с постоянной величиной коэффициента асимметрии цикла На расчет ведется по приведенному постоянному напряжению Стцр (соответствующему расчетному числу циклов напряжений 2] i), действие которого по усталостной повреждаемости эквивалентно суммарному действию напряжений ст , с чис- [c.90]

Испытания проводили в условиях симметричного растяжения — сжатия (коэффициент асимметрии цикла R — ) и переменного растяжения (коэффициент асимметрии цикла = 0,2) при различных значениях феднего наЬрфкения при постоянном режиме нагружения, т.е. с развитием усталостной трещины напряжения в оставшейся части сечения возрастали. [c.240]

Так как статическая прочность значительно выше усталостной, то естественно, что с изменением соотношения между постоянной и переменной составляющими напряжения (с изменением коэффициента асимметрии цикла R) сопротивление усталости сущест- [c.9]

Од Отзз — Отт амплитуда напряжений цикла (или переменная часть напряжений) коэффициент асимметрии цикла циклы с равными г [c.228]

Как уже было указано, оси рассчитывают на изгиб как балки с шарнирными опорами. Если ось неподвижна и нагрузка постоянна, то при проектном расчете допускаемое напряжение выбирают в зависимости от предела текучести материала оси (см. 1.2). Чаще встречаются случаи, когда нагрузка, оставаясь постоянной по направлению, переменна по величине. Точный закон изменения нагрузки во времени, как правило, не известен, поэтому условно ведут расчет в предположении изменения напряжений по отнуле-вому (пульсирующему) циклу. Заметим, что такая условность идет в запас надежности расчета, так как из всех знакопостоянных циклов с одинаковыми максимальными напряжениями отнулевой цикл наиболее неблагоприятен — предел выносливости при коэффициенте асимметрии цикла = О меньше, чем при цикле с любым большим нуля. Формулу для определения допускаемого напряжения изгиба при отнулевом цикле получим из выражения (1.21), положив в нем Д, = О, [c.355]

Допускаемые напряжения в сварных соединениях конструкций, работающих под повторно-переменными нагрузками, устанавливаются в завп-симости от коэффициента асимметрии (характеристики) цикла г, рода материала и велпчпны эффективного К оэффициента концентрацип напряжений р. Допускаемые напряжения в соединениях при переменных нагрузках устанавливаются умножением приведенных в таблицах цифр на коэффициент [c.63]

Принятые обозначе11ия в формулах следующие а,, и Тт — предел текучести при нормальных и касательных напряжениях и %г — предел выносливости (усталости) при переменной нагрузке с асимметрией цикла, равной г при нормальных и касательных напряжениях Ка и Kqt — коэффициенты концентрации нормальных напряжений при статической и переменной нагрузках Ki и К г — тоже при касательных напряжениях — масштабный коэффициент — коэффициент, учитывающий состояние поверхности Ец — коэффициент долговечности е, — коэффициент, учитывающий влияние рабочей температуры. [c.285]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...