Детали — Размеры — Влияние напряжениях

Влияние размеров деталей на величину предела выносливости учитывается коэффициентом е, представляющим собой отношение предела выносливости детали заданных размеров (диаметром к пределу выносливости лабораторного образца подобной конфигурации, имеющего малые размеры ( о = 7 н- 10 мм). Это отношение называют коэффициентом влияния абсолютных размеров сечения или масштабным фактором. Применительно к нормальным напряжениям [c.228]

Для расчета элементов машин с учетом влияния размеров детали как при наличии концентраторов напряжений, так и без них существуют специальные графики типа приведенных на рис. 565 (здесь шкала d — логарифмическая), полученные на основании экспериментов. Здесь кривая 1 соответствует детали из углеродистой стали без источника концентрации напряжений, а кривая 2 — детали из легированной стали (а = 100 120 кгс/мм ) при отсутствии концентрации напряжений и углеродистой стали при наличии умеренной концентрации напряжений. Кривая 3 соответствует детали из легированной стали при наличии концентрации напряжений, а кривая 4 — любой стали при весьма большой концентрации напряжений типа нарезки. [c.604]

Чтобы определить предел выносливости для рассчитываемой детали, надо знать, какое влияние оказывают на него различные факторы. Влияние этих факторов более или менее полно изучено лишь для симметричного цикла изменения напряжений. Кратко рассмотрим влияние на предел выносливости концентрации напряжений, абсолютных размеров и состояния поверхности деталей. [c.555]

Большое значение приобретает испытание на выносливость в вопросах изменения прочности материала под влиянием таких факторов, как концентрация напряжений, способ обработки, размер детали и т. д. Влияние этих факторов не отражается на результатах статических испытаний по определению механических характеристик материала и выявляется только испытаниями на выносливость. [c.39]

Здесь е — предельное значение, к которому стремится масштабный фактор, определяемый по уравнению е =а-ы/а-1 при d—>. оо) L — периметр или часть периметра рабочего сечения детали, прилегающая к зоне повышенной напряженности v — постоянная для данного материала, характеризующая чувствительность материала к концентрации напряжений и размерам сечений (с ростом уменьшается чувствительность к концентрации напряжений и усиливается влияние размеров сечений). [c.120]

Причины нестабильности геометрической формы, размеров и физико-механических свойств металлических деталей. Причинами нестабильности геометрических свойств металлических деталей в основном являются наличие и постепенная релаксация внутренних напряжений и структурная нестабильность. Так, например, непостоянство размеров некоторых деталей машин (специальных осей, подпятников и т. п.), имеющих простую форму и высокую твердость, определяется преимущественно структурным фактором. На стабильность размеров деталей типа корпусов, каркасов, тонкостенных обечаек и т. п., имеющих сложную форму, часто недостаточную жесткость, основное влияние оказывают остаточные внутренние напряжения. Остаточные внутренние напряжения подразделяются (в порядке убывающей значимости) на фазовые или структурные, тепловые (термические), первичные усадочные (в отливках), возникающие в результате механического наклепа и вследствие химического воздействия на поверхность детали. Существенное влияние на стабильность размеров могут оказывать микроскопические напряжения первого рода. Дополнительное влияние на размеры могут оказывать напряжения второго рода, уравновешивающиеся в масштабе отдельных зерен в тех случаях, когда микронапряжения обладают общей ориентировкой (т. е. не погашаются взаимно вследствие противоположной направленности). [c.405]

Как уже было отмечено, величина предела выносливости р, зависит не только от материала, вида деформации и характера цикла напряжений, но и от конфигурации и состояния поверхности детали, ее размеров и проч. Из последних факторов, оказывающих влияние на величину рг, наибольшее значение имеет форма детали и состояние ее поверхности. Так как эти факторы являются немаловажными и при статических нагрузках, вопрос о них заслуживает подробного рассмотрения. [c.546]

Стыковые соединения могут разрушаться по шву, месту сплавления металла шва с металлом детали в зоне термического влияния. Зоной термического влияния называют прилегающий к шву участок детали, в котором в результате нагревания при сварке изменяются механические свойства металла. Понижение механических свойств в зоне термического влияния особенно значительно при сварке термически обработанных, а также наклепанных сталей. Для таких соединений рекомендуют термообработку и наклеп после сварки. Практикой установлено, что при качественном выполнении сварки разрушение соединения стальных деталей происходит преимущественно в зоне термического влияния. Поэтому расчет прочности стыкового соединения принято вьшолнять по размерам сечения детали в этой зоне. Возможное снижение прочности деталей, связанное со сваркой, учитывают при назначении допускаемых напряжений. Например, при расчете полосы, сваренной встык (рис. 3.3) [c.69]

На точность обработки оказывают влияние и остаточные напряжения в детали, которые появляются под влиянием а) неравномерного остывания поковок и отливок в результате наличия переходов от тонкостенных к толстостенным частям б) наклепа, возникающего при обработке металлов резанием в) термической обработки. После обработки происходит изменение остаточных напряжений, и деталь деформируется, что приводит к искажению ее формы и изменению размеров. [c.13]

Необходимость учета влияния локальных пластических деформаций на распространение трещин в надрезе обсуждалась в работе [305]. На рис. 60 схематично представлены условия образования малой трещины длиной /, распространяющейся от надреза глубиной D с радиусом при вершине р под действием приложенного напряжения о. Надрез находится в детали больших размеров, которая характеризуется номинально упругим напряжением под действием приложенного напряжения о [285]. [c.194]

Предельными напряжениями, при которых такие детали могут надежно работать, являются напряжения, определяемые из условий усталостной прочности материала. Величина этих напряжений зависит не только от материала и его структуры, но и от ряда других факторов, влияние которых учесть расчетом не всегда возможно. К числу этих факторов относятся характер изменения прилагаемой нагрузки, форма и размеры детали, способы механической и термической обработки, состояние поверхности, форма переходов и сопряжений и другие факторы. [c.51]

Многие детали машин работают в условиях, когда напряжения в них меняются по величине и знаку. Для этих деталей имеет большое значение сопротивление металла усталости. Предел выносливости в сильной степени зависит от размеров образца, концентраторов напряжения, шероховатости его поверхности, влияния коррозии и т. д. [c.69]

При наличии препятствий деформации нагреваемой детали в ней возникают внутренние напряжения. Эти напряжения в зависимости от степени нагрева, размеров и формы детали могут достигать большой величины и часто служат причиной появления трещин в шве или зоне влияния и даже разрушения детали. [c.101]

Большое значение приобретает испытание на выносливость в вопросах изменения прочности материала под влиянием таких факторов, как концентрация напряжений, способ обработки, размер детали и т. д. Влияние этих факторов не отражается на результатах статических испытаний по определению механических характеристик материала и выявляется только испытаниями на выносливость. Надежность результатов испытаний достигается надлежащей их постановкой, по возможности наиболее близко воспроизводящей работу материала в эксплуатационных условиях. Необходимо исключать влияние случайных факторов на результат испытаний, а также учитывать большую чувствительность материалов, особенно металлов, ко всякого рода изъянам и повреждениям, уменьшающим их сопротивление действию переменных нагрузок. [c.42]

Практикой установлено, что при качественном выполнении сварки разрушение соединения стальных деталей происходит преимуш ественно в зоне термического влияния. Поэтому расчет прочности стыкового соединения принято выполнять по размерам сечения детали в этой зоне. Возможное снижение прочности деталей, связанное со сваркой, учитывают при назначении допускаемых напряжений. Например, при расчете полосы, сваренной встык (см. рис. 3.3) на растяжение [c.57]

Влияние концентрации напряжений. В местах резкого изменения поперечных размеров детали, у отверстий, надрезов, выточек и т. п. возникает, как известно, местное повышение напряжений, снижающее предел выносливости по сравнению с таковым для гладких цилиндрических образцов. Это снижение учитывается эффективным коэффициентом концентрации напряжений Ка (или Кх), который определяется экспериментальным путем. Указанный коэффициент представляет собой отношение предела выносливости а 1 гладкого образца при симметричном цикле к пределу выносливости образца тех же размеров, но имеющего тот или иной концентратор напряжений, т. е. [c.227]

В тех случаях, когда экспериментальные данные по определению эффективного коэффициента концентрации напряжений отсутствуют, а известны значения теоретического коэффициента концентрации напряжений, можно использовать для определения Ка следующую эмпирическую формулу Ка= - -д (а — 1), где д — так называемый коэффициент чувствительности материала к концентрации напряжений легированных сталей значение д близко к 1. Для конструкционных сталей в среднем серого чугуна значение д близко к нулю. Иначе говоря, серый чугун нечувствителен к концентрации напряжений. Более подробнее данные относительно д для сталей приведены на рис. VII. 12, Влияние абсолютных размеров поперечного сечения детали. Опыты показывают, что [c.316]

Учитывая концентрацию напряжений, влияние абсолютных размеров поперечного сечения детали, состояние поверхности, строят диаграмму предельных напряжений детали. При этом в соответствии с данными опытов влияние перечисленных факто- [c.318]

Степень влияния местных напряжений на прочность детали существенно зависит от характера нагружения и материала. При расчете конструкции из пластичных материалов, работающей в условиях статического нагружения, местными напряжениями пренебрегают. Это объясняется тем, что при росте нагрузки напряжения в зоне концентрации, достигнув предела текучести, не возрастают до тех пор, пока во всех соседних точках они не достигнут того же значения, т. е. пока распределение напряжений в рассматриваемом сечении не станет равномерным. Иначе обстоит дело при циклически изменяющихся напряжениях. Многократное изменение напряжений в зоне концентратора напряжений приводит к образованию и дальнейшему развитию трещины с последующим усталостным разрушением детали. Для оценки снижения прочности вводят эффективный коэффициент концентрации, равный отношению предела выносливости о 1 гладкого полированного образца к пределу выносливости образца с концентратором напряжений, абсолютные размеры которого такие же, как и у гладкого образца [c.248]

Формула (15.8) получена без учета дополнительных факторов, влияющих на значения максимальных напряжений, например концентрации напряжений, состояния поверхности, размеров детали. Эти факторы мало влияют на прочность при постоянных напряжениях, поэтому их влияние относят к амплитуде цикла напряжения. С учетом перечисленных факторов формула (15.5) имеет вид [c.156]

Во второй части книги были приведены сведения о расчетах на прочность при статическом действии нагрузки и краткие данные об определении напряжений при ударе. Для большинства деталей машин характерно, что возникающие в них напряжения периодически изменяются во времени в связи с этим возникает вопрос о расчете на прочность и установлении величин допускаемых напряжений при указанном характере нагружения. При действии переменных напряжений значительно существеннее, чем при постоянных напряжениях, сказывается влияние формы детали, ее абсолютных размеров, состояния и качества поверхности. Особое значение имеет форма детали и связанное с ней явление концентрации напряжений. Кратко ознакомимся с этим явлением, а затем рассмотрим вопрос о выборе допускаемых напряжений раздельно для статического и переменного во времени нагружения. [c.328]

Влияние абсолютных размеров детали. На основании опытов установлено, что предел выносливости зависит от абсолютных размеров поперечного сечения образца с увеличением размеров сечения предел выносливости уменьшается. Эта закономерность объясняется тем, что с увеличением объема материала возрастает вероятность наличия в нем неоднородностей строения и нарушений сплошности, что приводит к появлению очагов концентрации напряжений. [c.282]

Совместное влияние концентрации напряжений, качества обработки поверхности и размеров детали оценивается коэффициентом [c.64]

Общий коэффициент снижения предела выносливости детали при симметричном цикле, учитывающий только суммарное влияние концентрации напряжений, абсолютных размеров детали и качества обработки поверхности, вычисляется по формулам [c.353]

Каждый вид нагрузки действует на материал различно и даже один и тот же вид нагрузки может действовать по-разному потому, что роль играет не только поперечное сечение, но и геометрическая форма детали. Изменение геометрических размеров,, формы, строения детали при заданной нагрузке вызывает изменение поведения материала в местах изменения сечения, например у шпоночных канавок, у желобков, отверстий, зубчатых реек, шлицевит. д. Основное влияние на вид, величину и распределение напряжений, действующих в данном суженном сечении (сгь аз), имеет форма сужения, т. е. расположение сечения на конструктивной детали, глубина, размеры, резкость изменения сечения и т. д. (рис. 89). Влияние сужения на повышение напряжения в суженном сечении 0 по сравнению с напряжением в гладкой части детали находит свое выражение в так называемом коэффициенте концентрации [c.140]

Для контроля интенсивности дробеструйного наклепа стальную пластинку твердостью = 4450 и размером 75x20 X 1,2 мм укрепляют четырьмя винтами на массивной подставке и подвергают обработке дробью в условиях, воспроизводящих те, в которых находится обрабатываемая поверхность детали. После снятия с подставки пластинка изгибается под влиянием напряжений сжатия па ее поверхности. Измеряя стрелу прогиба в специальном приспособлении с индикатором, определяют интенсивность обработки. Однако этот метод контроля является недостаточно показательным и позволяет судить только об устойчивости (однородности) процесса. Советский исследователь М. М. Саверин предложил новый, более совершенный метод контроля процесса дробеструйного наклепа — по деформации свободной пластины при ее наклепе, позволяющий [c.160]

ГТри предъявлении повышенных требований к геометрии сварных узлов, исключающих изменение размеров под влиянием остаточных напряжений, сварные узлы и детали подвергаются высокому отпуску. При наличии в сварных швах концентраторов напряжений конструктивного характера применение термообработки (высокий отпуск или нормализация) повы шает сопротивляемость сварных узлов и деталей хрупким разрушениям. [c.139]

Внутренние напряжения первого рода, влияние которых особенно существенно, так К31К только они вызывают коробление детали п трещины, зависят не только от внешних факторов (скорость охлаждения, размер и форма детали н т. д.), но и от свойств металла. Если металл обладает малой пластичностью, то возникающие внутренние напряжения не разряжаются пластической деформацией, и если напряжения по величине превзойдут значение предела прочности, то возникнут трещины. [c.301]

В формулах (27.5), (27.6) и (27.7) приняты следующие обозначения сг 1 и т 1 — пределы выносливости материалов при симметричном цикле изменения нормальных и касательных напряжений щ и — амплитудные нормальные и касательные напряжения циклов От и т , — средние нормальные и касательные напряжения циклов Ко и Кх — эффективные коэффициенты концентрации напряжений е — масщтабный фактор, т. е. коэффициент, учитывающий влияние размеров детали р — коэффициент, учитывающий [c.423]

Влияние концентрации напряжений. Наиболее важным фактором, снижающим предел выносливости, является концентрация напряжений, вызванная резким изменением сечения детали. Ко1щентра-торами напряжений на практике являются шпоночные канавки, отверстия в детали, нарезки на поверхности, малые радиусы закруглений в местах резкого изменения размеров сечения и т. п. Концентрация напряжений, как правило, содействует зарождению усталостной трещины, которая, развиваясь, приводит в конце концов к разрушению детали. [c.601]

Влияние размеров (масштабный фактор). Эффективность концентрации напряжений связана с абсолютными размерами сечения детали, а именно с увеличением размеров детали при сохранении ее геометрического подобия значения эффективных коз()х 5ициентов концентрации напряжений увеличиваются. [c.603]

Абсолютные размеры сечений детали наряду с влиянием на эффективность концентрапии напряжений оказывают существенное влияние и на пределы выносливости образцов без концентрации напряжений. При этом с ростом абсолютных размеров сечений пределы выносливости понижаются. Отношение предела выносливости детали размером d к пределу выносливости лабораторного образца подобной конфигурации, имеющего малые размеры (do = 7 -г 10 мм), называют коэффициентом влияния абсолютных размеров сечения и обозначают, например применительно к нормальным напряжениям так [c.604]

Как показывают эксперименты, при увеличении диаметра до 150—200 мм снижение пределов выносливости образцов при ротационном изгибе (ем. рис. 556) может достигать 30—45%. Опытные данные свидетельствуют о малом влиянии абсолютных размеров на выноеливость при однородном напряженном состоянии — растяжении — сжатии. При кручении, как и при изгибе, снижение пределов выносливости с ростом размеров детали проявляется в большей степени. Это следует отнести за счет влияния градиента напряжения. [c.604]

Учитьшая влияние на предел выносливости при асимметричном цикле различных факторов, в том числе концентрации напряжений, абсолютных размеров сечения, состояния поверхности и т. д., исходят из экспериментально установленных закономерностей, заключающихся в том, что отношение предельных амплитуд напряжений гладкого образца и рассматриваемой детали остается постоянным независимо от величины среднего напряжения цикла. На основании этого можно построить схематизированную диаграмму предельных напряжений для детали (рис. 573). [c.612]

Влияние концентрации напряжений. Замечено, что в местах резкого изменения размеров деталей (рис. 15.3) вблизи выточек (а), отверстий (б), канавок и галтелей (в) — в детали возникают местные напряжения, которые значительно превышают напряжения, вычисленные по формулам сопротивления материалов. Это явление называется концентрацией напряжений. Отношение местного напряжения Деаст расчетному а еор называется теоретическим коэффициентом концентрации [c.154]

Величина масштабного фактора зависит также от конфигурации детали, технологии ее изготовления и т. д. Поэтому приведенные на рис. 76 кривые не характеризуют полностью влияния размеров деталей на прочность при переменных напряжениях, а дают лишь прпближенпую оценку этого влияния. [c.266]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...