Наука о прочности, жесткости и надежности элементов инженерных конструкций

Гидродинамическая смазка - жидкостная смазка, при которой полное разделение трущихся поверхностей происходит в результате давления, возникающего в слое жидкости при относительном движении поверхностей

Кривая 1 получена для углеродистой стали при отсутствии местных напряжений. Кривая 2—для легированной стали при отсутствии концентрации напряжении и для углеродистой стали при умеренной концентрации. Кривая 3 относится к легированной стали при наличии концентрации напряжений, а 4 — к сталям, имеющим высокую степень концентрации напряжений. Как видно из этих кривых, масштабный фактор более резко сказывается при больших местных напряжениях.

При расчетах на прочность коэффициент , так же как и , вводится только в ординату рабочей точки; вместо номинального значения амплитуды цикла берется значение .

Коэффициент запаса усталостной прочности и его определение

Построим диаграмму усталостной прочности и нанесем на ней рабочую точку цикла. Диаграмма строится, как это было показано выше, на основе заданных механических характеристик материала , и , а рабочая точка определяется по номинальным значениям напряжений цикла и . С учетом поправки на концентрацию напряжений, на поверхностный и масштабный факторы координаты рабочей точки примут значения и (рис. 9).

Условимся под запасом усталостной прочности понимать отношение отрезка ОВ к отрезку ОА (см. рис. 9)



Рис.9. Диаграмма усталостной прочности.

Это отношение характеризует степень близости рабочих условий к предельным для данного материала. В частном случае, когда напряжения не меняются во времени ( = 0), данное определение запаса прочности совпадает с обычным.

При подсчете запаса прочности можно прибегать к графическому построению диаграммы усталостной прочности и глазомерной оценке соотношения между отрезками. Точность такого определения остается в пределах точности определения исходных величин и последующих поправок.

В большинстве случаев для определения n предпочитают пользоваться расчетными формулами. Они получаются из геометрических соотношений отрезков, показанных на рис. 9.

Уравнения прямых СD и ОB будут:

,

Исключая из этих уравнений , находим абсциссу точки B, те.— отрезок Оb,

Искомый запас усталостной прочности:

Так как:

то

Если точка В находится на прямой, ограничивающей цикл по пределу текучести (точка В' на диаграмме рис. 9), расчет на усталостную прочность заменяется обычным расчетом по пределу текучести.

Все рассмотренные до сих пор вопросы усталостной прочности относились к случаю одноосного напряженного состояния. Совершенно аналогичным образом могут быть получены соотношения усталостной прочности для чистого сдвига (кручения). В случаях более общего напряженного состояния задача существенно усложняется. Примеры:

Рис.7.

Рис.8.

Рис.9.

                                                                                              

Момент силы относительно точки О определим как вектор , по величине равный удвоенной площади треугольника, основанием которого является вектор силы  с вершиной в заданной точке О; направление – ортогонально плоскости рассмотренного треугольника в ту сторону, откуда вращение, производимое силой вокруг точки О, видно против хода часовой стрелки. является моментом скользящего вектора и является свободным вектором (рис.9).

Итак:    или

,

где ; ; .

, где F – модуль силы, h – плечо (расстояние от точки до направления силы).

           

Рис.10.

                       

Моментом силы  относительно оси называется алгебраическое значение проекции на эту ось вектора момента силы относительно произвольной точки О, взятой на оси (рис.10).

 

Муфты приводов. Назначение, классификация. Расчетная нагрузка. - Конструкция и расчет фланцевой муфты. - Конструкция и расчет МУВП. - Конструкция и расчет кулачковой муфты. - Конструкция и расчет дисковой фрикционной муфты. - Конструкция и расчет конусной фрикционной муфты. - Конструкция и расчет центробежной муфты. - Конструкция и расчет муфты свободного хода (обгонной). - Работа радиального подшипника скольжения
Способ проверки прочности