 |
Факторы, влияющие на сопротивление усталости
|
|
|
|
Факторы, влияющие на сопротивление усталости
1. Концентрация напряжений. В местах, где имеются резкие изменения размеров, отверстия, резьба, острые углы, возникают большие местные напряжения (концентрация напряжений). В этих местах возникают усталостные трещины, трещины разрастаются, и это приводит к разрушению детали.
Местные напряжения значительно выше номинальных напряжений, возникающих в гладких деталях.
Влияние концентрации напряжений учитывается коэффициентом Кσ .
Кσ — эффективный коэффициент концентрации напряжений, зависит от формы поверхности.
2. Размеры детали. В деталях больших размеров возможны
внутренняя неоднородность, инородные включения, незаметные микротрещины. Влияние размеров учитывается масштабным фактором Kd.
Kd — масштабный коэффициент, коэффициент влияния абсолютных размеров.
3. Характер обработки поверхности. Поверхность может быть
шероховатой, покрытой следами от резца, т. е. ослабленной, а может быть усиленной специальными методами упрочнения: азотированием, поверхностной закалкой, цементацией. При отсутствии специального упрочнения поверхностный коэффициент меняется от 0, 6 до 1.
При специальной обработке он может быть больше единицы: поверхность оказывается прочнее сердцевины.
Kf — коэффициент влияния шероховатости;
К у — коэффициент влияния упрочнения, Ку = 1, 14: 2, 8.
Одновременный учет действия всех факторов, понижающих предел выносливости, можно провести с помощью коэффициента
Предел выносливости в расчетном сечении будет равен
Тема 2. 8. Сопротивление усталости 305
|
|
|
Основы расчета на прочность при переменных напряжениях
Расчеты по нормальным и касательным напряжениям проводятся аналогично.
Расчетные коэффициенты выбираются по специальным таблицам.
При расчетах определяют запасы прочности по нормальным и касательным напряжениям.
Запас прочности по нормальным напряжениям: 
Запас прочности по касательным напряжениям: 
где σ а — амплитуда цикла нормальных напряжений; τ а — амплитуда цикла касательных напряжений.
Полученные запасы прочности сравнивают с допускаемыми. Представленный расчет является проверочным и проводится при конструировании детали.
Контрольные вопросы и задания
1. Изобразите графики симметричного и отнулевого циклов изменения напряжений при повторно-переменных напряжениях.
2. Перечислите характеристики циклов, покажите на графиках среднее напряжение и амплитуду цикла. Что характеризует коэффициент асимметрии цикла?
3. Опишите характер усталостных разрушений.
4. Почему прочность при повторно-переменных напряжениях
ниже, чем при постоянных (статических)?
5. Что называют пределом выносливости? Как строится кривая усталости?
6. Перечислите факторы, влияющие на сопротивление усталости.
306 Практическое занятие 6
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ ПО РАЗДЕЛУ
«Сопротивление материалов»
Практическое занятие 6
Тема 2. 2. Расчеты на прочность и жесткость
при растяжении и сжатии
Знать порядок расчетов на прочность и жесткость и расчетные формулы.
Уметь проводить проектировочные и проверочные расчеты на прочность и жесткость при растяжении и сжатии.
|
|
|
