32 Характеристики статической и усталостной прочности
Про́чность (в физике и материаловедении) -свойство материала сопротивляться разрушению под действием внутренних напряжений, возникающих под воздействием внешних сил. Прочность подразделяют на статическую, под действием постоянных нагрузок, динамическую и усталостную (выносливость), имеющую место при действии циклических переменных нагрузок.
ОА – чистая упругость, АВ – площадка текучести, ВСМ – упрочнение материала, М – появление шейки, МД – деформирование шейки Д – разрушение. в (.) А-предел текучести, в (.) М – предел прочности
Усталость материала — в материаловедении — процесс постепенного накопления повреждений под действиемпеременных (часто циклических) напряжений, приводящий к изменению его свойств, образованию трещин, их развитию и разрушению материала за указанное время.
В типичном усталостном изломе можно выделить три зоны:
место зарождения трещины;
зона стабильного развития трещины, которая чаще всего характеризуется линиями усталости, представляющие собой примерно концентрические контуры. Фокус этих контуров находится в месте зарождения усталостной трещины. Поверхность этой зоны гладкая, притертая. Такой характер поверхности является результатом наклёпа, вызываемого повторяющимися нажатиями двух поверхностей трещины одна на другую или их взаимным трением при перемене знака напряжения.
Зона долома - результат заключительной стадии усталостного разрушения, протекающий в зависимости от условий испытаний или работы по вязкому или хрупкому механизму. Соответственно излом в этой зоне имеет волокнистый или кристаллический вид.
N-число циклов нагружения, No-базовое число циклов, -предел выносливости – наибольшее напряжение при котором образец может сопротивляться бесконечно долго, т.е. не разрушаться. 0-для нолевого цикла, 1-для симметричного цикла.
Конические зубчатые передачи: силы в зацеплении, критерии работоспособности, особенности расчёта по контактным напряжениям.
Конические
зубчатые колёса применяют в передачах,
оси валов которых пересекаются под
некоторым межосевым углом 
.
Обычно 
.
Применяют во всех отраслях машиностроения,
где по условиям компоновки машины
необходимо передать движение между
пересекающимися осями валов. Конические
колёса бывают с прямыми и круговыми
зубьями. Силы
в зацеплении определяют по размерам в
среднем сечении зуба шестерни. На
шестерню конической прямозубой передачи
действуют три силы:
окружная 
радиальная 
осевая 
Схема действия сил в зацеплении конических колес
Для колеса направление сил противоположно, при этом:
;
;
Направление
окружных сил F, как и в цилиндрической
передаче зависит от направления вращения
колёс. Осевые силы 
всегда
направлены от вершин конусов, радиальные 
-
к осям вращения колёс. Конические
передачи с круговыми зубьями получили
преимущественное применение. По сравнению
с коническими прямозубыми они менее
чувствительны к нарушению точности
взаимного расположения колёс, их
изготовление проще. Недостаток передач
с круговыми зубьями – изменение величины
и знака осевых сил при реверсе. Ось
кругового зуба – это дуга окружности
соответствующего диаметра резцовой
головки. Нарезание зубьев резцовой
головки обеспечивает высокую
производительность и низкую стоимость
колёс. Угол наклона кругового зуба
переменный. За расчётный принимают угол
на окружности среднего диаметра колеса,
обычно Значение выбирают исходя из
обеспечения плавности зацепления.
Расчет на контактную прочность
Прочностной расчет конической передачи основан на допущении, что несущая способность зубьев конического колеса такая же как у эквивалентного цилиндрического. Эквивалентным колесом называется такое цилиндрическое колесо, у которого делительный диаметр и модуль равны делительному диаметру и модулю в среднем нормальном сечении реального конического колеса.
Межосевое расстояние эквивалентной передачи
Передаточное число эквивалентной передачи
Момент на эквивалентном колесе
