Головна |
0.13.Правильний вибір допустимих напружень забезпечує довговічність деталі при мінімальних масі і габаритних розмірах.
Залежно від деформації допустимі напруження визначають за формулами
[?] = ?lim/ [S]; (0.6)
[?] = ? lim/ [S], (0.7)
де [?] і [?] - допустимі нормальне і дотичне напруження; ?lim, ? lim - Граничні напруги; [S] - допустимий коефіцієнт запасу міцності. Як граничного напруження приймають одну з наступних механічних характеристик матеріалу:
- Межа плинності (фізичний або умовний) - при статичному на-навантаженого деталі з пластичного або хрупкопластічного матеріалу;
- Тимчасовий опір - при статичному навантаженні деталі з крихкого матеріалу;
- Межа витривалості - при виникненні в деталі напружень, змінних в часі.
Для деталей машин широко поширені розрахунки не по напрузі, що допускається, а за коефіцієнтами запасу міцності. Натомість умови міцності (0.1) використовують тотожні йому умови:
(0.8)
(0.9)
де s - дійсний (розрахунковий) коефіцієнт запасу міцності; ?, ? - розрахункові нормальне і дотичне напруження.
Від яких основних факторів залежить максимальне напруження? В яких випадках за максимальне напруження беруть межу витривалості?
0.14.Для вибору допустимих напружень та коефіцієнтів запасу міцності в машинобудуванні приймають наступні два методи:
- Табличний - допустимі напруження і коефіцієнти запасу міцності вибирають за спеціальними таблицями (див., Наприклад, табл. 0.1). Цей метод менш точний, оскільки не враховується відповідальність деталі, точність визначення навантажень і інші важливі чинники, але він зручний для практичного користування;
- диференційний - допустиме напруження або допустимий коефіцієнт запасу міцності визначають за відповідною формулою, яка враховує різні фактори, що впливають на міцність розраховується деталі.
Таблиця 0.1. Орієнтовні значення допускаються коефіцієнтів запасу міцності [s]
матеріал | межа текучесті?T | Тимчасовий опір ?B | межа винослівості?-1 |
Пластичні сталі (вуглецеві і леговані при високій температурі відпустки) | 1,2-1,8 | - | 1,3-1,5 |
Високоміцні сталі зі зниженими пластичними властивостями (низькою температурою відпустки) і високоміцні чавуни | 1,5-2,2 | 2,0-3,5 | 1,5-1,7 |
сталеві виливки | 1,6-2,5 | - | 1,7-2,2 |
Чавуни (сірі і модифіковані) | - | 3,0-3,5 | - |
Кольорові метали (мідні, алюмінієві, магнієві) - ковані та прокатні | 1,5-2,0 | - | 1,5-2,0 |
Кольорові метали (лиття) | 2,0-2,5 | 2,5-3,0 | 2,0-2,5 |
Особливо тендітні матеріали (пористі тендітні виливки, порошкові матеріали) | - | 3,0-6,0 | - |
пластмаси | - | 3,0-5,0 | - |
Примітка. Менші значення [s] відносять до розрахунків з вельми точними параметрами навантаження. Для відповідальних деталей, вихід з, будуючи яких пов'язаний з серйозними аваріями, табличні значення слід збільшити на 30-50 %.
Так, наприклад, допустимий коефіцієнт запасу міцності визначають за формулою
[S] = [s]1 [S]2 [S]3, (0.10)
де [s]1, - Коефіцієнт, що відображає вплив точності визначення діючих на деталь навантажень, достовірність знайдених розрахунком внутрішніх сил і моментів і т. Д. (При застосуванні досить точних методів розрахунку [s]1, = 1 ? 1,5; при менш точних розрахунках [s]1, = 2 ? 3 і більше);
[S]2- Коефіцієнт, що відображає однорідність матеріалу, чутливість його до недоліків механічної обробки, відхилення механічних властивостей матеріалу від нормативних в результаті порушення технології виготовлення деталі (для пластичного матеріалу [s]2= 1,2 ? 2,2; для хрупкопластічного [s]2= 1,6 ? 2,5; для крихкого [s]2= 2 ? 6);
[S]3 - Коефіцієнт, що забезпечує підвищену надійність особливо відповідальних і дорогих деталей ([s]3 = 1 ? 1,5).
На практиці застосовують як диференційний, так і табличний методи.
Вступ | Основні напрямки в розвитку машинобудування. Вимоги, що пред'являються до проектованих машин, вузлів і деталей | Основні критерії працездатності і розрахунку деталей машин | Контрольна картка 0.1 | Призначення і роль передач в машинах | Класифікація механічних передач | Основні кінематичні і силові відносини в передачах | Важільні механізми. | Кулачкові механізми. | Храпові механізми. |