564, 566 — Размеры концентрацию напряжени

Более надёжно рассчитывать валы по пределу усталости с учётом их абсолютных размеров, концентрации напряжений и характеристик стали. [c.527]

Допускаемые напряжения при расчете на выносливость Величины допускаемых напряжений при симметричном цикле изменения напряжений определяются с учетом влияния размеров концентрации напряжений ka и состояния поверхностного слоя из формул для растяжения сжатия [c.485]

Так, например, на сопротивление усталости сварного соединения кроме абсолютных размеров, концентрации напряжений и состояния поверхност и влияют механические свойства металла шва, околошовной зоны и основного металла, распределение остаточных напряжений, дефекты сварки (непровары, неметаллические включения, сварочные трещины и т. д.). Эти факторы, в свою очередь, зависят от материала электродов и обмазки, от свойств основного металла, от технологии сварки, от квалификации сварщика, от методов контроля и выбраковки дефектных изделий и т. д. [c.277]

Сопротивление усталости материала определяется по результатам испытаний на усталость гладких образцов с плавным утонением в зоне предполагаемого разрушения. Форма и размеры образцов, методы проведения испытаний, требования к технологии изготовления оговорены в ГОСТе, а также в справочной и методической литературе [45]. Обычно за основу в расчетах на выносливость деталей принимают характеристики сопротивления усталости материала, полученные, при симметричном изгибе или растяжении — сжатии гладких образцов диаметром 7. .. 8 мм. Результаты испытаний на усталость образцов разного размера концентрацией напряжений при наложении постоянно действующей- статической нагрузки в условиях нагрева и с различной частотой нагружения позволяют построить зависимости пределов выносливости от конструктивных и эксплуатационных факторов и использовать их для расчетной оценки характеристик усталости деталей. В табл. 2.2 в. качестве примера представлены значения пределов выносливости некоторых деталей, разрушившихся в эксплуатации от усталости. [c.39]

Поскольку при раскачивании груза, а также при повышении сопротивления блоков, кроме растяжения, хвостовик может испытывать также и изгиб, допускаемые напряжения следует брать в пределах 300—700 кГ/см , при этом меньшее значение допускаемого напряжения принимается для крюков меньшей грузоподъемности, так как в сечениях большого размера концентрация напряжений от резьбы, заточек и т. п. влияет меньше. [c.132]

В работе [622] общий коэффициент запаса прочности состоит из 10 сомножителей, отражающих влияние на сопротивление усталости деталей таких факторов, как абсолютные размеры, концентрация напряжений, тип напряженного состояния, технология изготовления, остаточные напряжения и др. В указанной работе приведены также значения [п1 для ряда деталей. [c.275]

Радиусы под головками болтов, винтов и шурупов. Пояс то-ровой поверхности, радиусом которой является радиус закругления под головкой болтов, винтов и шурупов, предназначен для уменьшения концентрации напряжений в месте перехода усилий от стержня болта (винта, шурупа) к его головке. Форму и размер радиуса R показывают на проекции на плоскость, параллельную оси болта (винта, шурупа) (рис. 308). С размером Л и диаметром d стержня (резьбы) болта связан размер d , обеспечивающий расчетную величину опорной площади головки. Определяющим размером служит диаметр d резьбы болта, винта, шурупа [см. ГОСТ 24670-81 (СТ СЭВ 1014-78)]. [c.179]

Резьба метрическая (см. рис. 1.2) получила свое название потому, что все ее размеры измеряются в мм (в отличие от дюймовой резьбы, размеры которой измеряются в дюймах). Вершины витков и впадин притуплены по прямой или по дуге окружности, что необходимо для уменьшения концентрации напряжений, предохранения от повреждений (забоин) в эксплуатации, повышения стойкости инструмента при нарезании. [c.19]

Эффе/ст концентрации напряжений можно уменьшить изготов- лением деталей специальной формы. Примеры специальной формы вала и втулки показаны на рис. 7.7. Значение коэффициента концентрации напряжений Ка в прессовом соединении зависит от многих факторов характеристик механической прочности материалов, размеров деталей, давления, рода нагрузки и т. д. В качестве примера иа рис. 7.6 и 7.7 указаны значения Ка при d=50 мм, а = 500 МПа, р>30 МПа. [c.89]

Зуб рассматриваем как консольную балку, для которой справедлива гипотеза плоских сечений или методы сопротивления материалов. Фактически зуб подобен выступу, у которого размеры поперечного сечения соизмеримы с размерами высоты. Точный расчет напряжений в таких элементах выполняют методами теории упругости [351. Результаты точного расчета используют для исправления приближенного расчета путем введения теоретического коэффициента концентрации напряжений (см. ниже). На расчетной схеме (см. рис. 8.19) [c.119]

Поясним роль структурного элемента (зерна или блока) при анализе накопления повреждений в материале. Ранее (см. раздел 2.3) было отмечено, что одним из основным механизмов, образования микротрещин является скопление дислокаций у препятствий (барьеров), которыми в большинстве случаев являются границы зерен, блоков и фрагментов, сформировавшихся в процессе деформирования материала. Если размер обратимой упругопластической зоны меньше диаметра зерна dg, плоские скопления дислокаций не доходят до границ зерен, поэтому здесь не создается необходимая для зарождения микротрещин концентрация напряжений. С другой стороны, в теле зерна отсутствуют барьеры дислокационного происхождения, которые могут служить стопорами для скопления дислокаций. Значит, [c.213]

Рифленые соединения отличаются простотой изготовления и монтажа. Отверстия под рифленые детали небольшого размера нередко выполняют сверлением. Нецелесообразно применять рифли в циклически нагруженных соединениях, так как надрезы, оставляемые рифлями на стенках отверстия, вызывают резкую концентрацию напряжений. Повторная установка рифленых деталей не рекомендуется. [c.493]

Резкое изменение размеров сечения, ослабления его всякого рода отверстиями и выточками также приводят к довольно значительным местным отклонениям от общего закона распределения напряжений. Это явление носит общее название концентрации напряжений, а причина, вызвавшая его (отверстие, выточка и т. д.), —концентратора напряжений. [c.215]

Количественной характеристикой концентрации напряжений является коэффициент концентрации. Различают теоретический и эффективный коэффициенты концентрации. Первый зависит только от вида концентратора и его размеров, а второй — дополнительно и от свойств материала. [c.215]

Концентрация напряжений при изгибе. В местах резкого изменения формы или размеров поперечных сечений балки наблюдается концентрация напряжений. На рис. 149 приведены эпюры нормальных напряжений, возникающих в балке при отсутствии концентрации напряжений (рис. 149, а) и при наличии концентра- [c.217]

Чтобы уменьшить концентрацию напряжений в деталях, испытывающих деформацию изгиба, необходимо предусматривать плавные переходы от одного размера сечения к другому, закругления в углах, уменьшение жесткости более массивной части детали в месте перехода и т. п. Все это приводит к заметному снижению коэффициента концентрации и, следовательно, благоприятно сказывается на прочности деталей. [c.217]

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]

Величина местных напряжений зависит от вида и размеров концентратора. Например, чем меньше радиус отверстия или выкружки в полосе, тем больше максимальные напряжения отличаются от номинальных. В случае весьма малого радиуса отверстия в полосе (рис. 118, а) у краев отверстия наибольшее напряжение равно трем номинальным (а = 3), а у краев полукруглых вырезов (рис. 118, б) — примерно двум номинальным (а = 2). Надрезы с острыми входящими углами дают еще большие коэффициенты концентрации напряжений у вершин углов. Для некоторых распространенных концентраторов напряжений в полосе прямоугольного поперечного сечения значения теоретических коэффициентов концентрации приведены на графике рис. 119, а в стержнях круглого поперечного сечения — в табл. 11. Более подробные данные о теоретических коэффициентах концентрации напряжений приводятся в справочниках по расчету на прочность и в специальных курсах. [c.109]

Заметим, что коэффициент концентрации напряжений для выточки (или надреза) при данной ее глубине н размерах детали зависит главным образом от кривизны поверхности по дну выточки. [c.236]

Такое высокое значение коэффициентов концентрации при кручении валов с отверстием (часто такие отверстия делают для смазки) обязывает особенно осторожно подходить к выбору размеров валов, изготавливаемых из хрупких материалов. Для снижения концентрации напряжений в машиностроительной практике приходится прибегать к различным технологическим мерам сглаживанию резких переходов, закруглению кромок (у отверстий) и т. п. [c.240]

Местные изменения формы и размеров сечений. Отверстия, выточки и прочие нарушения формы и размеров сечений вызывают резкое и значительное изменение картины распределения нанря жений и деформаций. Однако это возмущение носит местный характер и на напряженное и деформированное состояние стержня в целом влияет незначительно. Поэтому, определяя прогибы и углы поворота сечений, отверстия и прочие нарушения не учитывают. При расчете на прочность касательные напряжения не принимают во внимание, а основное условие прочности записывают для опасной точки, расположенной в одном из ослабленных сечений, так как здесь может иметь место концентрация напряжений ( 65). В зависимости от чувствительности материала к концентрации условия прочности будут иметь различный вид, а именно для высокопластичных материалов (малоуглеродистых сталей, меди, алюминия) и хрупких неоднородных материалов (чугунов) концентрацию можно не учитывать и условие прочности записывать в обычном виде [c.296]

Ступенчатые стержни. В местах сопряжения участков с различными размерами сечений возникает концентрация напряжений. Если материал чувствителен к ней, то нужно применить условие прочности (10.130) ко всем сечениям на границах участков. Если же материал нечувствителен к концентрации напряжений, то нужно применить условие прочности (10.129) к нескольким вероятным опасным сечениям. [c.298]

Такое расхождение объясняется тем, что теоретический коэффициент концентрации о отражает характер распределения напряжений лишь для идеально упругого материала. В реальных же материалах за счет пластических деформаций в микрообласти места концентрации напряжения несколько перераспределяются и сглаживаются. Учитывая это, наряду с теоретическим коэффициентом концентрации при рассмотрении вопросов усталости используют понятие эффективного, или действительного, коэффициента концентрации, представляюш,его собой отношение предела выносливости гладкого образца без концентрации напряжений к пределу выносливости образца с концентрацией напряжений, имеющего такие же абсолютные размеры сечений. Эти коэффициенты в дальнейшем обозначены так [c.601]

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]

Коэффициент (ka)a учитывает суммарное влияние концентрации напряжений и абсолютных размеров на выносливость и обычно определяется по данным испытаний образцов и моделей различных сечений. [c.606]

При наличии концентрации напряжений помимо глубины слоя и его абсолютных размеров существенное влияние на эффект упрочнения оказывают уровень концентрации напряжений и градиент напряжений у поверхности. Эффект упрочнения растет с увеличением концентрации. [c.608]

В соответствии с экспериментальными данными условие прочности в форме эллиптической зависимости (см. рис. 562) при изгибе и кручении выражается формулой (21.6), а применительно к детали достаточно больших размеров с концентрацией напряжений — формулой [c.610]

Механическая теория. Автор этой теории Киттинг [12] предполагает, что функцией напряжений при коррозионном растрескивании является чисто механический разрыв металла, лежащего под дном трешин, вследствие чего происходит их развитие, т. е., если первоначальные концентраторы, создаваемые локальным коррозионным процессом, достигают критического размера, концентрация напряжений открывает их до полного разрыва металла. По-видимому, в связи с тем, что чисто механическая картина растрескивания мало соответствует действительности Киттинг пытается увязать ее с коррозионным электрохимическим процессом. [c.41]

Ниже кратко рассмотрено влияние технологии изготовления (свойст-па, структура, состояние поверхности), конструкции (размеры, концентрация напряжений), условий эксплуатации (асимметрия цикла нагружения, МИД напряженного состояния, режим нагружения, частота нагружения, температура, среда, фреттинг-коррозия) на характеристики сопротивлеиия усталостному разрушению металлов и сплавов [359, 436, 662, 778, 855, 927, 935, 1025, 1036]. [c.133]

Поясок йГ (рис. 15.3, а) вьшолняют для уменьшения концентрации напряжений на краях зубчатого венца. С этой же целью выполняют больших радиусов R галтель от зубчатого венца к цилиндру. Отверстия увеличивают податливость гибкого дна и обеспечивают циркулирование смазочного материала. Число и размеры отверстий принимают возможно большими при соблюдении, однако, достаточной прочности и устойчивости дна. [c.238]

Зубчатое зацепление 1 прямозубое. Требуется 1) определить усилия, возникающие в зубчатых зацеплениях 2) составить расчетную схему вала и построить эпюры крутящего момента и изгибающих моментов в горизонтальной и вертикальной плоскостях 3) определить коэффициент запаса прочности для сечения А—А вала, учитывая концентрацию напряжений от шпоночной канавки (размеры сечения шпонки выбрать самостоятельно) и принимая, что нормальные напряжения изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные напряжения кручения—по иульсирую- [c.210]

Допущение об однородности НДС в структурном элементе основывается на физических закономерностях, аналогичных рассмотренным при анализе роста трещин усталости (см. подраздел 4.1.4), так как при хрупком, вязком и усталостном разрушениях необходимым условием зарождения повреждений (мнкро-трещин, микропор) является определенная концентрация напряжений в голове плоских скоплений дислокаций. При размере пластической зоны меньшем, чем диаметр зерна, повреждения не образуются. Если допустить, что НДС однородно, получим в этом случае отсутствие пластической деформации в структурном элементе (см. подраздел 4.1.4). Так как нас интересует пластическое деформирование не само по себе, а утилитарно — с точки зрения накопления повреждений, то предложенная фор- [c.231]

Это явление особенно резко выражено в деталях, изготовленных из высокопрочных легированных стале , чувствительных к концентрации напряжений, и в деталях небольших размеров. В связи с этим конструктивные концентраторы напря>сений таких деталей должны тщательно обрабатываться (шлифоваться, полироваться и т. д.) и, кроме того, упрочняться обкаткой, накаткой, обдувкой дробью и др. На рабочих чертежах деталей записью должно указываться название отделочных и упрочняющих операций и границы применения их. [c.226]

Установлено, что с увеличением размеров детали концентрация напряжений и чувствительность к концентрации повышаются (рис. 182). Причину этого явления можпо определить из картины силового потока в ступенчатой детали, подвергающейся растяжению (рис. 183, я). Если размеры детали уве.чичить с сохранением полного геометрического подобия (рис. 183, б), то при равенстве напряжений (одинаковой густоте силовых линий) течение силовых линий меняется в зоне уступов силовые линии искривляются гораздо резче, чем в малой детали, что свидетельствует о повышении градиента и напряжений. [c.304]

Из перечисленных выше способов наиболее эффективно азотирование, которое практически полностью устраняет влияние концентраторов напряжений. Для азотированных деталей коэффициент д чувствительности к концентрации напряжений близок к нулю (т. е. эффективный коэффициент концентрации напряжений к йй 1). Азотирование почти не вызывает изменения формы и размеров деталей. Это позволяет во многих случаях устранить заключительное шлифование и бв,кгс1ммг сопутствующие ему дефекты, снижающие прочность. Кроме того, азотированный слой обладает повышенной коррозие- и термостойкостью. Твердость и упрочняющий эффект в противоположность обычной термообработке сохраняются до высоких температур (500—60б°С). Сочетание этих качеств делает азотирование ценным способом обработки деталей, работающих при повышенных температурах и подвергающихся высоким циклическим нагрузкам и [c.317]

Для определения концентрации напряжений воспользуемся диаграммой (рис. 279), изображающей эффективный коэффициент концентрации напряжений для прнзматвческоГо стержня из прочной стали по осредненным данным ряда авторов в зависимости ог р = г/Ь. Принятое обозначение р// = у/Н связано с величиной соотношением рд = иру Как видно Из выражений (22) и (24), напряжения изгиба и смятия определяются только относительной шириной шлица и и относительным радиусом галтели р /. Число шлицев и абсолютные их размеры не имеют значения. Соединения с малым числом крупных шлицев и с большим числом мелких шлицев (рис. 280,д) равнопрочны, если профили шлицев геометрически подобны. [c.261]

Большой практический интерес при кручении круглых валов представляет концентрация напряжений у продольных пазов, предназначенных для помещения шпонок. Если шпоночный паз имеет прямоугольное сечение (рис. 150, а), то в выступающих углах т касательные напряжения равны нулю, а во входящих углах п напряжения теоретически бесконечно велики (практически же их величина ограничена пределом текучести ). Как показали исследования, коэффициент концентрации напряжений для паза при заданных глубине его и размерах вала зависит главным образом от кривизны поверхности по дну паза. Поэтому углы п необходимо скруглять, причем с увеличением радиуса скругления концентрация напряжений будет уменьшаться. Так, с увеличением р1адиуса от 0,1 до 0,5 глубины паза коэффициент к снижается более чем в. 2 раза. [c.218]

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]

При изгибе, как и при растяже1ши или кручении, в местах резкого изменения формы или размеров поперечных сечений наблюдается концентрация напряжений. Если нагрузка статическая, то [c.265]

Зо всех случаях снизить концентрацию напряжений можно, вводя соо1ветствуюш,ие плавные переходы от одного размера сечения к другому, закругляя углы, уменьшая жесткость более массивной части детали в месте перехода и т. п. [c.269]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...