Прочность Расчет при нагрузках статических

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]

Во многих случаях более правильно расчеты на прочность при действии статических нагрузок вести с учетом пластических деформаций, как показано в настоящей главе, и запас прочности вычислить как отношение предельной нагрузки к рабочей (фактически действующей) Р [c.335]

Если при статических нагрузках состояние рабочих поверхностей незначительно влияет на их прочность, то при циклических нагрузках разрушение деталей связано с развитием усталостных трещин, возникающих в поверхностном слое. Развитию этих трещин способствует шероховатость поверхности в результате механической обработки. При расчетах это явление учитывается коэффициентом влияния шероховатости поверхности [c.248]

На прочность пластичных и хрупких материалов концентрация напряжений влияет по-разному. Существенное значение при этом имеет также характер нагрузки. Если материал пластичный (диаграмма напряжений имеет площадку текучести зна чительной протяженности) и нагрузка статическая, то при увеличении последней рост наибольших местных напряжений приостанавливается, как только они достигнут предела текучести. В остальной части поперечного сечения напряжения будут еще возрастать до величины предела текучести Стт, при этом зона пластичности у концентратора будет увеличиваться (рис. 120). Таким образом, пластичность способствует выравниванию напряжений. На этом основании принято считать, что при статической нагрузке пластичные материалы мало чувствительны к концентрации напряжений. Эффективный коэффициент концентрации для таких материалов близок к единице. При ударных и повторно-переменных нагрузках, когда деформации и напряжения быстро изменяются во времени, выравнивание напряжений произойти не успевает и вредное влияние концентрации напряжений сохраняется. Поэтому в расчетах на прочность учитывать концентрацию напряжений необходимо. [c.120]

При изгибе, как и при растяжении или кручении, в местах резкого изменения формы или размеров поперечных сечений наблюдается концентрация напряжений. Если нагрузка статическая, то концентрация напряжений в деталях из пластичного материала неопасна благодаря перераспределению напряжений в зоне концентратора вследствие текучести. В случае же хрупких материалов, когда не приходится рассчитывать на ограничение максимальных напряжений, так как уровень последних будет определяться временным сопротивлением материала, при расчете детали на прочность нужно учитывать концентрацию напряжений. [c.284]

Расчет на циклическую прочность при этом выполняется аналогично расчету на статическую прочность. Переменность действия нагрузки учитывают понижением допускаемых напряжений [о] при статическом нагружении путем умножения их на коэффициент у < 1. При пульсирующем и близком к нему характере изменения напряжений значения этого коэффициента для углеродистых и легированных сталей могут быть приняты 0,44—0,48, для стального литья 0,50—0,58 при симметричном или близком к нему цикле изменения напряжений для углеродистых и легированных сталей у = 0 26 -ь 0,28, для стального литья у = 0,30 ч- 0,33. [c.431]

Проектировочный расчет. Оси работают как поддерживающие детали и поэтому нагружены только изгибающими нагрузками . Проектный расчет осей на статическую прочность выполняют аналогично расчету балок с шарнирными опорами обычными методами сопротивления материалов, задаваясь при этом длинами участков осей в зависимости от конструкции узла. [c.304]

Расчет валов на статическую прочность ведется по наибольшей кратковременной нагрузке, повторяемость которой настолько мала, что не может вызвать усталостного разрушения. При назначении расчетной величины наибольшей кратковременной нагрузки следует исходить из наиболее тяжелых реально возможных условий работы машины, учитывая при этом динамические и ударные нагрузки. [c.137]

При работе зубчатых передач возникают силы, знание которых необходимо для расчета на прочность зубьев колес, а также валов и их опор. Силы определяют при максимальном статическом нагружении внешними нагрузками, без учета динамических нагрузок, вызванных ошибками изготовления и деформацией деталей. Эти факторы учитывают соответствующими коэффициентами при определении расчетной нагрузки на передачу. Силами трения также пренебрегают вследствие их малого влияния. Силы в зацеплении определяют в полюсе зацепления Я (см. рис. 11.10) в предположении, что вся нагрузка передается одной парой зубьев. [c.245]

Основной расчет валов и осей на статическую прочность. Проверку статической прочности выполняют при условии отсутствия пластических деформаций, т. е. обеспечивают требуемый коэффициент запаса прочности по отношению к пределу текучести материала вала или оси поэтому на статическую прочность валы и оси рассчитывают по наибольшей кратковременной нагрузке, повторяемость которой мала и не может вызвать усталостного разрушения например, такой нагрузкой может быть нагрузка в период пуска установки. На этом этапе расчетов действительные конструкции и условия нагружения валов (осей) заменяют расчетными схемами. [c.413]

Отметим, что значения предела прочности, использованные при расчетах табл. 15, относятся к статической и однократной нагрузке образца. При работе концентратора с удвоенной частотой изменяется знак механического напряжения, что, имея в виду усталость металла и др. особенности металлов. [c.369]

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]

В книге изложена современная методика расчета и конструирования валов и опор с подшипниками качения. Приведены расчеты валов на статическую прочность, жесткость, колебания. Достаточно сложным в освоении и применении является расчет валов на прочность при переменных нагрузках. Необходимость его рассмотрения обусловлена тем, что вследствие недостаточного сопротивления усталости происходит разрушение более 50 % валов. В книге рассмотрен расчет с определением коэффициентов запаса прочности по корректированной теории суммирования повреждений. [c.11]

Гипотезы прочности (теории предельных напряженных состояний, теории прочности) указывают условия перехода материала в предельное напряженное состояние — появления признаков хрупкого разрушения или возникновения текучести. Гипотезы прочности применяют при расчетах по опасной точке (см. стр. 171) при статическом нагружении конструкции, а также — в случаях приведения динамической нагрузки к эквивалентной ей статической (например, при приближенных расчетах на удар). Применяя ту или иную гипотезу прочности, оценку опасности напряженного состояния в исследуемой точке конструкции выполняют путем замены заданного сложного напряженного состояния (двухосного или трехосного) эквивалентным (равноопасным) ему одноосным растяжением. Главное напряжение этого воображаемого (расчетного) одноосного растяжения называют эквивалентным (или приведенным) напряжением. [c.179]

Рассматривая принципы проектирования автомобиля, можно установить, что при расчете на усталостную прочность имеется значительно больше взаимозависимостей между нагрузками и показателями прочности, чем при расчете на статическую прочность. Основная трудность заключается в кумулятивном влиянии нагрузок на усталостную прочность и зависимость ее от всего процесса -нагружения, в то время как статическая прочность не зависит от предварительного нагружения. Связь между усталостной прочностью и сроком службы деталей может быть установлена лишь для конкретных условий эксплуатации. [c.4]

Расчет на статическую прочность. Расчет зубчатых колес на статическую прочность следует производить по нагрузкам, возникающим при резком включении сцепления с использованием кинетической энергии маховика (см. гл. И). Трогание автомобиля с места осуществляется на первой или второй (в грузовых автомобилях) передаче или передаче заднего хода, поэтому проверять по инерционному моменту Му следует шестерни указанных передач коробки и главной передачи. При наличии в трансмиссии автомобиля гидромуфты или гидротрансформатора расчет на статическую прочность следует производить по максимальному крутящему моменту двигателя М<,шах. так как в этом случае пиковые нагрузки уменьшаются. [c.239]

Общие принципы расчета. В зависимости от интенсивности работы крана его металлическая конструкция рассчитывается на статическую прочность по наибольшим нагрузкам или на усталостную прочность по эквивалентным нагрузкам [10, 24]. Для крюковых кранов общего назначения опасность усталостного разрушения металлических конструкций невелика и расчет их может быть произведен на статическую прочность. При этом расчете исходят из двух расчетных случаев действия основных и основных и дополнительных нагрузок. [c.35]

При статических нагрузках за предельное напряжение принимают предел прочности или предел текучести а . Предел прочности используется при расчетах деталей, выполненных из хрупкого материа- [c.197]

Стыковая контактная сварка при соблюдении установленных правил технологии обеспечивает равнопрочность соединения и деталей, поэтому можно не выполнять специальных расчетов прочности соединения при статических нагрузках. [c.78]

Постоянные нагрузки по-разному влияют и на прочность машин. При расчете на статическую прочность они входят в суммарную нагрузку как простое слагаемое. В тех случаях, когда статическая нагрузка вызывает появление стационарных циклических нагрузок или циклических напряжений в элементах машин (как, например, в рассмотренном примере с нагружением зубьев зубчатых колес и валов механизма передвижения крана), ее влияние велико и его учитывают совместно с другими циклическими нагрузками. Если же постоянная нагрузка при действии на элемент вызывает в нем только постоянные напряжения, а от других нагрузок он испытывает циклические напряжения, то эквивалентное напряжение определяют так [c.35]

Переменные нагрузки существенно влияют на прочность и износ элементов машин. При оценке статической прочности максимальные значения этих нагрузок входят в суммарную расчетную нагрузку как простые слагаемые, а при расчете на усталостную прочность их влияние является решающим и учитывается различ-ны1 и способами. [c.38]

Статическая прочность. Расчет деталей станка на статическую прочность при действии постоянной нагрузки осуществляется по общеизвестным формулам сопротивления материалов. При расчете деталей станков основными показателями, характеризующими механические свойства материала, являются пределы текучести и пределы прочности при растяжении. Значения и о,, а также и другие данные о механических свойствах материалов, применяемых в станкостроении, приведены в ГОСТах 380—60, 1414—54 и 1050—60. В среднем можно принять, что для незакаленных сталей [c.398]

В подавляющем большинстве случаев для конструкций из достаточно пластичных малоуглеродистых и низколегированных сталей, при условии применения в них сопряжений без особо резкого изменения формы и при высоком качестве их изготовления, остаточные сварочные напряжения не оказывают существенного влияния на прочность ни при статической, ни при ударной, ни при вибрационной нагрузках. Поэтому расчет таких конструкций на прочность производится без учета остаточных напряжений. [c.131]

При наличии проверенных практикой данных по величинам допускаемых напряжений расчет на изгиб от статической нагрузки позволяет ориентировочно выбрать размеры сечений лонжеронов и их форму по длине. Однако при отсутствии дополнительной оценки прочности рамы при кручении расчет лонжеронов на изгиб не гарантирует надежности рамы в эксплуатации. [c.366]

Расчет сварных соединений при статических нагрузках. Основным кр-итерием работоспособности сварных швов является прочность. Расчет на прочность основан на допущении, что напряжения в шве распределяются равномерно как по длине, так и по сечению. [c.360]

Принципиально иной подход к расчету на прочность используется в настоящей главе применительно к конструкциям из пластичных материалов при действии статических нагрузок. При этом подходе к расчету предельной нагрузкой (Япред) конструкции считается такая нагрузка, при которой система перестает быть геометрически неизменяемой и теряет способность сопротивляться возрастанию нагрузки. Допускаемая нагрузка ([Я]) назначается, как некоторая часть от предельной [c.273]

Так как внешняя нагрузка в рассматриваемом случае не передается на болт, то и при перемённой внешней нагрузке расчет ведут на статическую прочность по силе затяжки. [c.233]

В практике машиностроения применяются проектировочный (определительный) и поверочный методы расчета. Проектировочный расчет дает возможность определить форму, размеры и материал деталей по заданным величинам внешних сил и видам упругих деформаций. Поверочный йсче/7г служит для определения действительных напряжений, испытываемых деталями, с учетом формы размеров, материала детали, а также величины действительных внешних сил и вида упругих деформаций. Однако независимо от способа расчета его основной целью является установление запаса прочности п. При этом должны наиболее полно учитываться конструктивные и технологические факторы, влияющие на прочность, а также режим нагрузки (статический, переменный, ударный, длительный при повышенных или пониженных температурах детали). [c.244]

В настоящее время все котельные агрегаты конструируются на базе н рм расчета только -на статические напряжения при иормальной нагрузке, т. е. без учета данных по малоцикловой усталости. Учитывая склонность прочных сталей к коррозионному растрескиванию, необходимо усовершенствовать метод расчета на прочность барабанов котлов прежде всего а давление (137,3- 152,1)105 Па (140—155 кгс/см ) с учетом этого обстоятельства. Для обеспечения долговечности барабанов нужно всемерное снижение локальных напряжений, которые в котлах выпуска до 1970 г. оказались значительными, так как толщина стенок барабанов этих котлов составляла 95 мм. Среднее расчетное напряжение было принято а = ат/1,5= (16,40- -17,4) 10 Па (17—18 кгс/мм ), т. е. на 70—80% больше, чем для барабанных котлов давлением (98,1- 137,3)105 Па (100—ПО кгс/см ). [c.202]

Усложнение геометрии исследуемых элементов конструкций по мере снижения их материалоемкости, нелинейное поведение материалов в зонах конструктивной неоднородности, в вершинах исходных технологических дефектов (трещин, пор, включений, подрезов и т. д.), особенно при длительных статических и циклических нагрузках в условиях повышенных температур, ведут наряду с применением традиционных в практике проектирования аналитических методов к существенному развитию и совершенствованию численных методов и самих критериев прочности и разрушения, ориентированных на использование ЭВМ [1]. При этом вместе с нормативными подходами д.ля оценки ма.лоцикловой прочности и долговечности по условным упругим напряжениям (равным произведению местных упругих или упругопластических деформаций на модуль упругости при соответствующей температуре [2]) разрабатываются уточненные методы расчетов, основанные на деформационных критериях разрушения поцикловой кинетики местных упругопластических деформаций и учитывающие температурно-временные эффекты, частоту нагружения, форму циклов [3—7]. [c.253]

Статические нагрузки. Вследствие существенного различия в запасах прочности спроектированные в разных странах на одинаковые условия работы из материалов с близкими характеристиками прочности барабаны имеют разную толщину стенок. Расчеты показывают, что для барабанов из углеродистой стали с отношением пределов текучести и прочности около 0,5 расхождение толщины стенки, рассчитанной по нормам различных стран, не превышает 20%, в то время как для стали 16ГНМ с более высокими значениями предела текучести при рабочих температурах эта разница составляет более 50%. По нормам расчета на прочность [21 ] считалось, что оценка прочности по предельным нагрузкам, а не по наибольшим местным напряжениям, позволяет обеспечить надежность работы детали, изготовляемой из материалов с достаточно высокой пластичностью и работающей при стационарных нагрузках, при наличии местных пластических деформаций. [c.12]

Шестерни из пластмасс обладают способностью к самосмазыванию, имеют высокие химическую стойкость и ударную вязкость, являются низкощумными и т. д. Но по сравнению со стальными шестернями они выдерживают меньшие силовые нагрузки. Вследствие этого пластмассовые шестерни используются главным образом в редукторах различных контрольно-измерительных приборов. Однако если армировать пластмассовые шестерни высокопрочными волокнами, то можно повысить их стойкость к силовым воздействиям. Одной из основных прочностных характеристик шестерен является прочность зубьев при статическом изгибе. Для того чтобы выяснить эффективность армирования волокнами зуба шестерни, к которому приложена изгибающая нагрузка, прежде всего необходимо рассчитать распределение напряжений в изотропном зубе шестерни под действием изгибающей нагрузки. На рис. 5.23 показана модель зуба шестерни (модуль т = 5, число зубьев Z = 30, угол приложения нагрузки а = 20°), использованная для расчета распределения напряжений [12]. Как показано на рисунке, в точках F и F пересекаются центральная линия трохоиды, описанной относительно центра закругления зуба, и основная огибающая зуба. Введем систему координат OXY с центром в точке пересечения линии FF и осевой линии зуба шестерни. Нагрузка Р действует перпендикулярно к поверхности зуба у его края. При анализе напряжений в зубе шестерни предполагают плоское деформированное состояние и используют метод конечных элементов. На рис. 5.24 показано распределение главных напряжений внутри зуба шестерни, изготовленной из неармированной эпоксидной смолы. К краю этого зуба приложена нагрузка 9,8 Н/мм. Видно, что значительные напряжения возникают только вблизи поверхности зуба шестерни. Следовательно, если армировать волокнами поверхностный слой зуба, то можно ожидать повышения его прочности при изгибе. [c.197]

Первое предельное состояние включает возможность потери несущей способности элементов крана по прочности или потере устойчивости от однократного действия предельных нагрузок в рабочем или нерабочем состоянии. Для этого состояния проводят расчет напрочностьи устойчивость формы элементов крана или устойчивость крана против опрокидывания /второй и третий (случаи сочетания расчетных нагрузок)/. За начало разрушения при расчете по предельному состоянию принимают превышение предела текучести в каком-либо волокне сечения. Все нагрузки при этом расчете считают действующими статически. [c.489]

Соотношение (6.71) истальзовал Ржд-ницын А. Р. для статистического расчета на прочность конструкции при статических нагрузках [39]. Зная величины сг 2д, и л по уравнению (6.71), можно определить величину квантиля Ыр, по которому по таблицам нормального распределения на,-ходится вероятность разрушения Р. [c.292]

Одновременное рассмотрение давления в шарнире цепи и коэффициента запаса прочности обусловлено тем, что износостойкость цепи определяется величиной давления в шарнире, а надежность работы цепи — величиной ко фициента запаса прочности. Однако при выполнении силового расчета цепной передачи часто учитывают только давление в шарнире [20], исходя из предположения о пропорциональности площади опорной поверхности шарнира Fon и разрушающей нагрузки Q квадрату шага цепи. Однако это условие выдерживается только в цепях, выполненных по немецкому стандарту DIN 8195, где для приводных короткошаговых роликовых цепей (Я < 2) любого типа разрушающая нагрузка принята Q = 88,7 Н, а площадь проекции опорной поверхности шарнира fon = 0,273 мм . Следовательно, давление в шарнире при приложении усилия, равного разрушающей нагрузке, является для цепей всех типов постоянной величиной ро = (88,7 )/(0,273 /2) = 325 МПа, При принятом в указанном стандарте максимальном допускаемом давлении в шарнире цепи при статическом нагружении [ртах I = 54 МПа наименьший коэффициент запаса прочности для приводных короткошаговых цепей будет ftmin = 6. [c.52]

Практика показывает, что величина разрушающей нагрузки, полученной теоретическим расчетом звена, как статически неопределимой системы, значительно превышает фактическую разрушающую нагрузку, полученную на разрывной машине. Определение действительных напряжений в звене цепи затруднительно и при подборе цепи ограничиваются расчетом на растяжение по регламентированному правилами Госгортехнадзора запасу прочности относительно разрывного усилия 5разр, приведенного в Государственном стандарте на цепи [c.88]

Расчет валов на статическую прочность ведется по наибольшей кратковременной нагрузке, повторяемость которой настолько мала, что не может вызвать усталостного разрушения. При назначении расчетной вели-нины этой нагрузкп следует исходить пз наиболее тяжелых реально воз- [c.217]

Проектный расчет. Оси работают как поддерживающие детали и поэтому нагружены только изгибающими нагрузками . Проектный расчет осей на статическую прочность выполняют аналогично расчету балок с шарнирными опорами обычными методами сопротивления материалов, задаваясь при этом длинами участков осей в зависимости от конструкции узла. Расчет неподвижных осей ведут в предполооюении изменения напряжений изгиба по отнулевому циклу—самому неблагоприятному из всех знакопостоянных циклов. Для осей, изготовленных из среднеуглеродистых сталей, допускаемое напряжение изгиба принимают [о ] = 100 -ь 160 н/мм . Меньшие значения рекомендуются при острых концентраторах напряжений. Напряжения во вращающихся осях изжняются по симметричному циклу, длл них принимают [о 1] = (0,5 0,6) [(Тц] ,. Если ось в расчетном сечении имеет шпоночную канавку, то полученный диаметр увеличивают примерно на 10% и округляют до ближайшего большего значения по ГОСТ 6636—69 (см. стр. 279 . [c.293]

Расчет на усталостную прочность при нестационарных режимах нагружений основывается на сопоставлении 1 )актнческой нагруженности с прочностью, определенной при установившихся не-статических режимах переменных напряжений с постоянной амплитудой, либо программированных для установления соответствующих условий накопления усталостных напряжений. На рис. 68 сравнивается кривая усталости с кривой накопленных частот напряжений за требуемый срок службы (спектр нагрузки), который характеризует цикличность нестационарного режима нагружений, когда амплитуда циклов изменяется непрерывно. На оси откладывается максимальное напряжение цикла, а на оси N — оби ее за срок службы число повторений циклов с максимальными напряжениями данной величины, ila левом графике по оси Ф (а,) располагается плотность вероятности распределения амплитуд напряжений (график нагрузки) за отдельный цикл или совокупность рабочих циклов погрузчика. Суммирование ос ществляется в заштриховаиной области. [c.177]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...