23. Усталость. Кривые усталости. Предел выносливости.

усталостью материалов (в частности, металлов) называется явле­ние разрушения при многократном повторении напряжений. Способность материалов сопротивляться разрушению при повторно-перемен­ных напряжениях называется выносливостью материала. Усталостное разрушение наблюдается при наличии, одной из сле­дующих особенностей нагружения: при многократном нагружении одного знака, например, перио­дически изменяющегося от нуля до максимума; 2) при многократном нагружении, периодически изменяющемся не только по величине, но и по знаку (знакопеременное нагружение), когда на выносливость материала одновременно оказывает влияние и повторность, и переменность нагружения. При этом различают симметричное нагруженные и несимметричное. Кривая усталости строится на основании результатов усталостных испытаний при симметричном цикле.

Кривая усталости показывает, что с увеличением числа цикла максимальное напряжение, при котором происходит разрушение материала, значительно уменьшается. Предел выносливости (усталости)   - наибольшее (предельное) напряжение цикла, при котором не происходит усталостного р азрушения образца  после произвольно большого числа циклов.

24. Диаграмма предельных амплитуд.

 Точка A соответствует симметричному предельному циклу. Ее ордината – , а абсцисса –  . Точка B характеризует предельный постоянный цикл ( , ) для хрупкого материала, а точка  ( , ) – предельный постоянный цикл для пластичного материала. Точка C отвечает предельному отнулевому циклу ( ).

25. Факторы влияющие на сопротивление усталости деталей

Концентратор напряжений – место с резким изменением размера и формы детали. В сечениях деталей, где имеются резкие изменения размеров, надреза, острые углы, отверстия, как правило, развиваются трещины усталости, приводящие в итоге к разрушению детали.

Размеры детали. В деталях больших размеров возможны внутренняя неоднородность, инородные включения, незаметные ми­кротрещины. 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. 

26. Сопротивление усталости при совместном действии нормальных и касательных напряжений.

27. Коэффициент запаса по циклической прочности

Коэффициент запаса прочности n равен отношению предельного напряжения к допускаемому. При выборе коэффициента запаса прочности рационализатор должен иметь в виду, что слишком малая величина n не обеспечивает достаточной прочности детали, и она в процессе работы может получить недопустимые деформации или совсем разрушиться. С другой стороны, слишком большая величина n приведет к перерасходу материала, утяжелению машины и увеличению ее габаритов. Величина коэффициента запаса прочности определяется по дифференциальному методу. Сущность его в том, что коэффициент запаса определяется как произведен ряда коэффициентов; n = n1*n2*n3*n4, где n1 — коэффициент, учитывающий степень ответственности детали. Он выбирается по табл. 156; n2 — коэффициент, учитывающий степень загрузки механизма; он зависит от режима работы. При статической нагрузке n2 принимается равным; для легкого режима работы n2 = 1,1; для среднего n2 = 1,2, для тяжелого n2= 1,4. При циклической нагрузке для всех режимов работы: для симметричного цикла n2 = 1,2; для пульсирующего цикла n2 = 1,0; n3 — коэффициент, учитывающий надежность материала: для проката и поковок n3 = 1,1-1,2; для чугунных отливок n3 =1,2 - 1,3; для стального литья n3 = 1,3 - 1,5;  n4 — коэффициент, учитывающий состояние поверхности детали и концентрацию напряжений: при статической нагрузке n4 = 1; при циклической нагрузке для симметричного цикла n4 = nк*nn для пульсирующего цикла n4 = 0,7(nnnк + 0,43);