Допустимі напруження і коефіцієнти запасу міцності

Допустимі напруження [σ], [τ] та розрахункові коефіцієнти запа­су міцності Sσ і Sτ визначають за формулами:

[σ] = σlim /[Sσ]; [τ] = τlim /[ Sτ]; (35)

Sσ = σlim /σ ≥ [Sσ]; Sτ = τlim /τ ≥ [Sτ], (36)

де σlim , τlim – граничні напруження; σ, τ– розрахункові макси­мальні напруження; [sσ], [sτ] – допустимі коефіцієнти запасу міц­ності деталі.

При сумісній дії нормальних напружень розтягу та згину і дотич­них напружень кручення загальний коефіцієнт запасу міцності . (37)

Формули (36) для визначення розрахункових коефіцієнтів за­пасу міцності при змінних діючих напруженнях можна використову­вати лише у випадках, коли відомі границі витривалості матеріалу σR і τR , за якими знаходять граничні напруження σlim і τlim. У біль­шості випадків експериментальне встановлюють границі витривалос­ті матеріалів при R = –1 та R = 0, тобто σ–1 і τ–1, σ0 і τ0. Для до­вільного коефіцієнта асиметрії циклів змінних напружень розрахун­кові коефіцієнти запасу міцності можна визначити за формулами:

sσ = σ–1 /[Kσσa/(KdK3M) + ψσσm]; (38)

sτ = τ–1 /[Kττa/(KdK3M) + ψττm]. (39)

У записаних формулах амплітуди σa, τa і середні напруження σm, τm визначають за співвідношеннями (13) та (14). Коефіцієнти впливу асиметрії циклів напружень ψσ і ψτ беруть такі: для вугле­цевих сталей ψσ = 0,1; ψτ = 0,05; для легованих – ψσ = 0,15; ψτ = 0,1.

Допустимий коефіцієнт запасу міцності має великий вплив на га­баритні розміри, масу деталей і відповідно на вартість їх. Із змен­шенням [s] зменшується також маса виробів, але збільшується мож­ливість виходу деталей із ладу. Тому вибір [s] є дуже відповідаль­ним моментом при розрахунках та проектуванні деталей машин. Деякі рекомендовані значення [s] наведені в табл.

Підвищені значення [s] для відносно рідких розрахунків за границею міцності пояснюються тими обставинами, що зростання діючих напру­жень до значення σв загрожує раптовим виходом деталі з ладу. Крім цього, за границею міцності розраховуються деталі з крихких мате­ріалів, які характеризуються підвищеною неоднорідністю та ймовір­ністю дефектів структури, що також обумовлює збільшення [s].

При розрахунках за контактними напруженнями значення [s] беруть невеликими [s] = 1,1... 1,2, оскільки можливі контактні по­шкодження поверхні деталі мають місцевий характер і не загрожують раптовим виходом деталі з ладу.

 

 

ЛЕКЦІЯ 4

 

ПАСОВІ ПЕРЕДАЧІ

 
 

Останнім часом пасові передачі застосовують досить широко, їх використовують у приводах електрогенераторів та різних металооброб­них верстатів, у робочих механізмах текстильної та паперової промис­ловості, у приводах вентиляційних систем, сільськогосподарських машинах та різних приладах, наприклад магнітофонах.