Неравномерность напряжений

где С суммарная жесткость упругих элементен, встроенных в один поток. После сборки передачи упругий момент перераспределяется между всеми потоками. При работе передачи каждый поток передает часть внешнего момента. Оба эти момента, алгебраически суммируясь, создают различную пагруженность отдельных потоков. Коэффициент, характеризующий неравномерность нагружения потоков, назовем коэффициентом перегрузки К ,,. При проектировании упругих элементов этот коэффициент задают в пре-

После сборки передачи упругий момент перераспределяется между всеми потоками передачи. При работе передачи каждый поток передает часть внешнего момента. Упругий и внешний моменты, алгебраически суммируясь, создают различную нагруженность отдельных потоков. Коэффициент, характеризующий неравномерность нагружения потоков, назовем коэффициентом перегрузки АГП. При проектировании упругих элементов этот коэффициент задают в пределах ^ = 1,1...1,2.

Основными недостатками резьб и резьбовых соединений являются низкий КПД, неравномерность нагружения сопряженных витков и значительная концентрация напряжений в резьбовых деталях.

274; т — модуль; / ж LCT — расчетная длина шлицев); z — число шлицев; ty да 0,7(5 — коэффициент, учитывающий неравномерность нагружения шлицев: [асм] — допускаемые напряжения смятия.

где 7\ —- передаваемый крутящий момент; dwi-~ диаметр начальной окружности колеса; р — число сателлитов; kH — коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по сателлитам (1,05 <; &//<С 2,85). Причиной этой неравномерности являются технологические ошибки — несоосность опор центральных звеньев, эксцентриситеты зубчатых колес, погрешности размеров и формы зубьев, неточности радиального и углового размещения сателлитов, а также деформации звеньев под нагрузкой, особенно при консольном расположении осей сателлитов. Уменьшить неравномерность нагружения сателлитов можно: 1) повышением точности изготовления и качества сборки; 2) применением специальных уравнительных устройств; 3) увеличением податливости звеньев. Наиболее простым средством уменьшения коэффициента kH является введение в конструкцию упругих элементов. Например, сателлиты устанавливают на оси через резиновые или полиамидные вкладыши. Такие же вкладыши можно применять в опорных узлах водила и центральных колес.

После сборки передачи упругий момент перераспределяется между всеми потоками. При работе передачи каждый поток передает часть внешнего момента. Оба эти момента, алгебраически суммируясь, создают различную нагруженность отдельных потоков. Коэффициент, характеризующий неравномерность нагружения потоков, назовем коэффициентом перегрузки К„. При проектировании упругих элементов этот коэффициент задают в пределах К„= 1,1...1,2.

где Р = М/гср — сила, нагружающая зубья от внешнего момента М; гср — расстояние от оси вала до поверхности контакта (для прямо-бочных — 0,25 (D + d), для эвольвентных 0,5 (D — т); D, d к т — наружный диаметр вала, внутренний диаметр втулки и модуль); FCM — площадь смятия поверхности одного зуба (для прямобочных — [0,5 (D — d) — 2f] I, для эвольвентных ml); z — число зубьев; \/ w. к, 0,75 — коэффициент, учитывающий неравномерность нагружения зубьев; [ст]см — допускаемые напряжения смятия, значения которых приведены в справочнике [1].

РАЗРУШЕНИЕ ЗАМЕДЛЕННОЕ — разрушение детали через определ. время? после первоначального нагружения (затяжка болтов, пружин, баллоны под постоянным давлением, сварные изделия с внутренними напряжениями и т. п.) без дополнит, увеличения нагрузки. Р. з. связано с «отдыхом» закаленной стали (при вылеживании при 20° после закалки прочность и пластичность растут). Прочность при Р. з. обычно ниже кратковременной прочности этих же деталей, а характер разрушения — более хрупкий, при низких напряжениях трещины растут медленно. Окончание Р. з, часто имеет взрывной характер, напр, часть затянутого болта при окончат, разрушении «выстреливает» с большой ки-нетич. энергией. Р. з. наблюдалось у различных сталей с мартенситной структурой, т. е. закаленных и низкоотпущенных; у нек-рых цветных металлов, в пластмассах, силикатных стеклах, фарфоре и т. п. Р. з. способствует неравномерность нагружения (надрезы, трещины, перекосы и т.д.),. а также неравномерность и неоднородность структуры (напр., закалка стали без последующего отпуска; перегрев при закалке;, наводороживание стали; избират. коррозия латуни и др.). Неоднородность нагружения и структуры вызывают неравномерное развитие пластич. деформации различных зон тела во времени и по величине. Это> приводит к разгрузке одних зон и к перегрузке и последующим трещинам в др. Причины Р. з. связывают с искажениями вблизи границ зерен. Во многих случаях Р. з. усиливается или возникает при воздействии коррозионных и поверхностно-активных сред. Р. з. способствует увеличение запаса упругой энергии нагруженной системы, напр. Р. з. происходит большей частью у тех болтов, к-рые стягивают узлы с малой жесткостью, т. е. с увеличенным запасом упругой энергии. Наоборот, при затягивании стальных болтов на жесткой стальной плите Р. з. обычно не-

менттрогания — 1,8, в момент достижения критического скольжения — 2,2. Кинематические возмущения низших частот вследствие малости амплитуд опасности не представляют. На высокочастотное возмущение привод не реагирует. Значительное влияние оказывают возмущения на оборотной частоте двигателей. При проектных параметрах МВН в фазу разгона двигателей наблюдается резкое усиление колебаний на приводных валах (Кя = 3,5 -г- 4) из-за прохождения резонансной зоны. Для смещения резонансной зоны в сторону высоких частот достаточно увеличить в два раза передаточное число рычажной системы МВН. Коэффициент динамичности при этом снизится до 2,2. Неравномерность нагружения

Коэффициент неравномерности нагружения зубцов КРо, i (i — номер пары зубцов; пара, ближайшая к корню лопатки имеет номер 1) для хвостового соединения с одинаковыми значениями шагов по зубцам (5л=5д), коэффициентов линейного расширения материалов (ал = ад) и средних температур (/л=^д) лопатки и грибка диска имеет максимальное значение КРо, шах» 1.1, т. е. неравномерность нагружения их невелика [84]. Если появляется разница шагов по зубцам и коэффициентов линейного расширения, то неравномерность нагрузки возрастает.

кто таким образом не учитывал неравномерность нагружения в про-

торов напряжений являются активными анодами; 2) механического — неравномерность напряжений приводит к электрохимической неоднородности, на дне концентраторов напряжений усиливается анодный процесс; растягивающие напряжения вызывают также распад метастабильных фаз в металле с образованием новых

волокон при поперечном нагружении композита с 65%-ным объемным содержанием волокон. Хотя среднее приложенное на достаточном расстоянии напряжение представляет собой равномерное растяжение в одном из главных направлений и равно нулю в другом, иа условий непрерывности на прямолинейных границах следует неравномерность напряжений на границах элемента. Максимальное напряжение на внутренней поверхности раздела является растягивающим и равно примерно удвоенной величине внешнего приложенного напряжения. Во втором главном направлении возн! *ают также незначительные сжимающие напряжения, достигают,! ' максимальной величины, равной приблизительно одной трет:_ от внешнего приложенного напряжения. Если бы вместо растягивающего напряжения приложить внешнее сжимающее, то на поверхности раздела напряжения изменили бы знак и вдоль второй главной оси возникло бы растягивающее напряжение. Таким образом, и растягивающие, и сжимающие внешние нагрузки могут вызывать растягивающие напряжения на поверхности раздела.

Хотя результаты, полученные указанными группами ученых, отличаются друг от друга в деталях, основной факт, обнаруженный во всех этих работах, состоит в том, что значения концентраций напряжений около концов или обрывов волокон лежат в пределах нескольких процентов лишь для волокон, в то время как неравномерность напряжений в матрице значительно выше.

Анизотропия механических свойств в отдельных зернах. В реальном поликристаллическом металле вместо предполагаемого по расчету равномерного распределения напряжений от действия внешней нагрузки имеет место значительная неравномерность напряжений (деформаций) в отдельных зернах металла.

При отсутствии преобладающей ориентации зерен величину неравномерности напряжений в какой-то мере характеризует отношение максимальных и минимальных значений модуля упругости. По упрощенным теоретическим расчетам для металлов с кубической решеткой неравномерность напряжений составляет примерно 30%. В действительности степень неравномерности значительно выше. В поликристалле даже при макроскопически однородном поле напряжений пластическая деформация распределяется в микрообъемах неравномерно, степень неравномерности при этом достигает 400'—500%.

Независимо от свойств металла сильфонов, технология их изготовления является одной из причин, порождающих разрушение сильфонов (разностенность, неравномерность напряжений, повышенное содержание углерода и др.)

На фиг. 71 изображены конструкции присоединения уголков к фасонке. Для того чтобы эпюра рабочих напряжений вблизи торца привариваемого уголка была более равномерной, уголки следует прикреплять не только двумя фланговыми швами, но также и двумя лобовыми. Расстояние между швами, прикрепляющими один и другой уголки, должно быть не менее 40—50 мм для того, чтобы неравномерность напряжений в фасонке около одного уголка могла бы несколько выравняться.

Коэфициент 2ф учитывает неравномерность напряжений, обусловленную сложностью формы поковки.

Коэфициент zm учитывает неравномерность напряжений, обусловленную неравномерным распределением температуры в деформируемом металле.

где 1,1—поправочный коэффициент, учитывающий неравномерность напряжений по толщине кольца; т — запас устойчивости (m>5); W — момент сопротивления сечения кольца изгибу относительно оси, проходящей через центр тяжести сечения кольца параллельно образующей цилиндра; 0,01—поправочный коэффициент на первоначальную овальность.

При разработке конструкции рабочей лопатки особое внимание следует уделить сопряжению активной части лопатки с хвостом. Резкое изменение сечений в месте перехода создает значительную неравномерность передачи напряжений от тела лопатки к хвосту. Переход от профильной части к хвостовой осуществляется через промежуточную полку. Толщину полки выбирают в зависимости от величины лопатки, конфигурации корневого сечения, уровня передаваемых напряжений. Для очень длинных лопаток (последние ступени) толщину полки не следует принимать менее 10 мм. Чем больше толщина полки, тем меньше сказывается неравномерность напряжений на работе первого (опасного) и всех остальных сечений хвоста. Однако следует иметь в виду, что чрезмерное