Материалы, применяемые для изготовления втулок .

В конструкции втулки несущего винта широко применяются следующие материалы:

1. Легированные стали

2. Сплавы титана

3. Алюминиевые сплавы

4. Специальные материалы для деталей трения

Правильный выбор материала является важной и сложной задачей.

Высоконагруженные детали втулок, наиболее подверженные воздействию переменных нагрузок, следует изготавливать из легированных сталей, обладающих повышенной стойкостью к воздействию этих нагрузок.

Для деталей, подвержанных воздействию переменных нагрузок, рекумендуется применять стали с наибольшим значением коэффициентом ударной вязкости а_н.

σ_в=110*10⁷ – 120*10₇ Н/м²

а_н=(8-12)*10⁵ Н/м

Минимальное количество вредных примесей содержат стали электрошлакого переплава.

Допускаемые напряжения.

Допускаемые напряжения при статических нагрузках.

[σ]=σ_s – при растяжении, сжатии и изгибе

[τ]=τ_s- при кручении и срезе.

При определении допускаемых напряжений для хрупких материалов необходимо учитывать влияние абсолютных размеров детали и концентрации напряжения на условиях разрушения:

Где К_s – коэффициент концентрации напряжения,зависящий от геометрических размеров концентратора, Ԑ_в- коэффициент уменьшения предела прочности, зависящий от размера сечения.

Допускаемые напряжения при переменных нагрузок.

На элементы конструкции несущей системы действуют переменныенагрузки(силы и моменты):

Где Р_m- cреднее значение силы; P_a – амплитуда изменения силы; M_m – среднее значение момента; M_a – амплитуда изменения момента;

Действие переменной нагрузки может привести к усталостному разрушению конструкции.

Переменная нагрузка и соответствующее ей напряжение может изменятся во времени по симметричному или пульсирующему циклу.

Рис.14 а) асимметричный б) пульсирующий в) симметричный

При расчете конструкции на переменные нагрузки в качестве допускаемого напряжения принимается предел выносливости материала.

Пределом выносливости при заданном коэффициенте асимметрии цикла r называется наибольшая величина максимального напряжения цикла σ_max=σ_m+σ_a , не вызывающая разрушеня при произвольном увеличении числа циклов нагружения.

При симметричном цикле:

σ_max=-σ_min и r=-1 ,то предел выносливости σ_-1

При пульсирующем цикле:

σ_min=0 и r=o , то предел выносливости σ₀

При конструировании авиационных конструкций, где огромное значение имеет фактор веса, часто приходится иметь дело со случаями, когда конструкция выдерживает не бесконечное, а определенное число циклов нагружения. По результатам испытаний число циклов нагружения 10⁷ и 2 *10⁷