книги / Несущая способность и расчет деталей машин на прочность

аа —значение аа для данных соотно-

„ р L

шении-^- и -J J , определяемое по рис.

53, 54 или 55 (используется диаграм­ ма для наиболее близкого значения

р= 0,8 мм Находим отношения:

заплечиков при растяжении или кручении рекомендуется в первом приближении оце­ нивать эти коэффициенты также по урав­ нению (11.10)

Для определения теоретических ко­ эффициентов концентрации в деталях приведенных в табл. 8, могут быть использованы также диаграммы Нейбера [9] (рис. 68, 69).

нужно воспользоваться рядом чисел Ь, а

для "j/" Д---- кривой 2. На рис. 68 от аб-

' н _

сциссы 1 / — =6,16 Нс1ачинаем двигаться по

“р

вертикали вверх до пересечения с кривой 2. Затем налево проводим горизонтальную линию до пересечения с осью ординат. Эту последнюю точку пересечения соединяем

2,45, находящейся на го­

ризонтальной оси; при этом отсчет произ­ водим п-о ряду чисел Ь. Эта прямая ка­ сается круга с коэффициентом концентра­ ции а а = 4,28.

Пара­ метры

У-г п л »

вспомога­

тельных

коэффи­

циентов

концен­

трации

N°

кривых на рис. 68, 69

Растя­

жение

Изгиб

Кручение

я (Ьг - /■*)

4ЛУ

я (Ь* - г*)

По описанному выше способу при

(кривая 5) по рис. 68 находим <Хд = 3,60. Теперь переходим к рис. 69. От точки

— = 2,50 по вертикали движемся до

пересечения с кривой 2, затем налево по горизонтали до пересечения с осью. По­ следнюю точку пересечения соединяем

метр рабочего сечения (в том случае, когда напряжения по всему периметру одинаковые) или его часть, равную про­ тяженности той зоны по периметру, которая прилегает к местам повышен­ ной напряженности.

Так, например, при круговом изгибе или растяжении-сжатии, а также при кручении круглых стержней с кольце­ выми канавками, переходом от одного сечения к другому по галтели, с резь­ бой или гладких L = лd, где d в мм — диаметр рабочего сечения детали.

Если же при растяжении-сжатии или изгибе деталей только часть периметра

рабочего сечения прилегает к зоне по­ вышенной напряженности, то L опре­ деляется по формулам, приведенным на рис. 70.

Определение относительного гради­ ента первого главного напряжения G, Gx (в 1/мм). Относительные градиенты

напряжений G, Gx определяются по формулам, приведенным в габл. 9

Определение величин vCT, vT. Вели­ чина vCT характеризует чувствитель­ ность металла к концентрации напря­ жений и влиянию абсолютных разме­ ров. Чем больше величина vCT, тем меньше чувствительность к концен­ трации напряжений и более резко про­ является масштабный фактор.

Значения vCTмогут быть определены по результатам испытания на усталость образцов различных форм, размеров, уровней концентрации напряжений, изготовленных из металла одной плав ки и испытанных при различных видах нагружения. В табл. 10 приведены зна чения vCTвместе с химическим составом и механическими свойствами ряда ма­ териалов, найденные по результатам работ [1—5, 11, 12, 15—18]. При изгибе или растяжении-сжатии для углероди-

стых сталей можно принять vCT= 0,10-г- -г- 0,14, для алюминиевых деформи­ руемых сплавов vCT= 0,08 -г- 0,09 (для Д16уст= 0,2), для чугуна с шаровид­ ным графитом va = 0,15. Для легиро­ ванных сталей значения va изменяются в более широких пределах: vCT= 0,04 н- -т- 0,11; однако большая часть данных соответствует диапазону va = 0,04 -е- н- 0,08, на который и следует ориенти­

роваться в случае отсутствия резуль­ татов усталостных испытаний, необхо­ димых для определения vCTдля данной стали. При кручении образцов из чу­ гуна с шаровидным графитом значе­ ние vT = 0,28.

Для сталей и алюминиевых сплавов экспериментальных данных по опре­ делению vT практически нет; можно принять vT = (1,5 -г- 2)va.

Деталь

ji ^

То же —г—< 1,5

То же —г < 1,5

а

^й ,

■HS

То же п < 1,5

То же —г- < 1,5

а

Определение отношения Ка/^а для деталей с напрессовками (при наличии

коррозии трения). Значения ( — ) для

\ еа /о

валов с напрессованными деталями при изгибе представлены на рис. 71. Эти данные соответствуют испытаниям до разрушения валов из стали (ств = = 50 кгс/мм2 при давлении посадки

р3 кгс/мм2).

При ав > 50 кгс/мм2 и Р <; 3 кгс/мм2 при расчете следует вводить поправоч­ ные коэффициенты (рис. 72, 73) и опре-

делять значение — по формуле:

ео

где ( — ) — коэффициент, определяе- \ еа /о

мый по рис. 71; — коэффициент, учи­ тывающий влияние предела прочности

ест

ных форм. Значения эффективных коэф­ фициентов концентрации Ка Для валов с поперечными отверстиями при изгибе даны на рис. 74, при кручении — на рис. 75.

Коэффициенты Ка, Кх, приведенные на рис. 74, 75, в принципе могут быть

выносливости пределов значения Средние