Местные напряжения в деталях машин



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Местные напряжения в деталях машин



Опытным путем установлено, что на значение предела выносливо­сти влияют размеры, форма и состояние поверхности детали.

Влияние размеров.Чем больше абсолютные размеры поперечного сече­ния детали, тем меньше предел выносливости, так как в большей сте­пени проявляется неоднородность механических свойств и существова­ние внутренних структурных дефектов металла (раковин, шлаковых включений на границах зерен и др.). Это учитывают коэффициентом влияния абсолютных размеров поперечного сеченияKd (табл. 2.1).

 

Таблица 2.1. Значения коэффициента Kd (выборка)


 


Влияние формы. Вместах резкого изме­нения формы поперечного сечения или на­рушения сплошности материала (в переход­ных сечениях, в резьбе, у канавок, выто­чек, отверстий и др.) напряжения больше номинальных оили т, определяемых по формулам сопротивления материалов (рис. 2.4).

Явление увеличения напряжений в мес­тах изменения формы или нарушения цело­стности материала называют концентрацией напряжений.

Местные напряжения быстро убывают по мере удаления от концентратора, их вызвавшего (отверстия, канавки, паза и др.). Многократные изменения напряже­ний в зоне концентратора напряжений приводят к более раннему образованию трещины с последующим усталостным раз­рушением.

Влияние формы детали на предел вы­носливости учитывают эффективным коэф­фициентом концентрации напряженийК0(Кд, равным отношению пре­делов выносливости при одинаковых видах нагружения двух образцов одинаковых размеров и с концентратором напря­жений



 

 


Для наиболее характерных концентраторов напряжений значения К0 и Kt приведены в табл. 2.2.



 


Концентратором напряжений является и давление в месте уста­новки деталей с натягом (зубчатых колес, подшипников качения). В этом случае влияние абсолютных размеров поперечного сечения вала на предел выносливости оказывается более резким. Для оценки концентрации напряжений используют отношения Kσ/Kd и Kτ/Kd (табл. 2.3).

Таблица 2.3. ЗначенияKσ/Kd и Kτ/Kd для валов вместах посадки деталей с натягом (выборка)

 

Диаметр вала </, мм Kσ/Kd и Kτ/Kd при о,„ Н/мм2   KJKd при ст„, Н/мм2  
 
3,30 3,65 4,00 4,35 2,00 2,20 2,40 2,65
3,70 4,10 4,50 4,90 2,20 2,45 2,70 3,05
> 100 4,30 4,75 5,20 5,60 2,55 2,85 3,10 3,52

Примечание. Наибольшая концентрация напряжений возникает у края напрессованной детали.

Влияние качества обработки поверхности.С увеличением шероховато­сти поверхности детали предел выносливости понижается. При пере­менных напряжениях первичные усталостные микротрещины возника­ют обычно в поверхностном слое. Этому способствует наличие следов инструмента (резца, шлифовального круга) после механической обра­ботки, являющихся концентраторами напряжений.

Влияние состояния поверхности на предел выносливости учитыва­ют коэффициентами влияния шероховатости поверхности K и K (табл. 2.4). Значительно снижает предел выносливости развитие кор­розии в процессе работы.

Таблица 2.4. Значения коэффициентов K и KF, (выборка)

 

Вид механической Параметр KFпри а,„ Н/мм2 Ktt при ст„, Н/мм2
обработки Ra, мкм <700 >700 <700 >700
Шлифование тонкое До 0,2 1,00 1,00 1,00 1,00
Обтачивание тонкое 0,2...0,8 0,99-0,93 0,99-0,91 0,99-0,96 0,99-0,95
Шлифование чистовое 0,8...1,6 0,93-0,89 0,91-0,86 0,96-0,94 0,95-0,92
Обтачивание чистовое          
и фрезерование тонкое 0,8...3,2 0,89-0,86 0,86-0,82 0,94-0,92 0,92-0,89

Влияние упрочнения поверхности.Для повышения несущей способ­ности деталей используют разные способы поверхностного упрочне­ния: цементацию, поверхностную закалку токами высокой частоты (ТВЧ), деформационное упрочнение (наклеп) накаткой роликами или дробеструйной обработкой. Упрочнение поверхности детали значительно повышает предел выносливости, что и учитывают коэффициентом вли­яния поверхностного упрочненияKv (табл. 2.5).

При отсутствии упрочнения поверхности детали Kv=1

 

 

Таблица 2.5. Значения коэффициента Kv, (выборка)

 

Вид упрочнения поверхности вала Значения К,
  при Kv<=1.5 при Kv;= 1,8...2
Закалка ТВЧ Азотирование Накатка роликом Дробеструйный наклеп 1,60...1,70 1,15...1,25 1,30...1,50 1,50...1,60 2,40...2,60 1,30...3,00 1,60...2,00 1,70...2,10


Коэффициенты снижения предела выносливостиопределяют с ис­пользованием приведенных выше данных:

где ст., и т., — пределы выносливости гладких стандартных образцов [см. табл. 12.1 или формулы (2.2)].



Последнее изменение этой страницы: 2016-04-19; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.238.132.225 (0.009 с.)