Нагрузках происходит

Прочность болта при статических нагрузках. При статических нагрузках прочность болта в соединении типа рис. 1.23 оценивают по формуле

нием, типа Б — при накатке резьбы. Диаметр резьбы на обоих концах шпильки обычно одинаков. При динамических нагрузках прочность шпилек выше, чем болтов того же диаметра.

Механические характеристики материалов и расчет на прочность при статических нагрузках

ют lxl,5d, для стальных — Ixd. При динамических нагрузках прочность шпилек выше, чем болтов того же диаметра.

При переменных нагрузках прочность шпилек выше, чем болтов.

Механические характеристики материалов и расчет на прочность при статических нагрузках

Эксперименты, проведенные на образцах малоуглеродистой стали разных марок при одноосном поле остаточных напряжений, показали, что остаточные напряжения не оказывают влияния на прочность сварных соединений не только при статических, но и при ударных нагрузках.

применительно к элементам конструкций, изготовленным из пластичного материала, находящегося в пластическом состоянии и работающего при статических нагрузках, остаточные напряжения (напряжения первого рода) не влияют на прочность элемента конструкции. При этом следует признать, что наступление пластических деформаций в отдельных зонах может происходить при более низких нагрузках, чем в элементах, не имеющих остаточных напряжений;

в конструкциях из хрупких материалов, а также из вязких, но находящихся в хрупком состоянии материалов, остаточные напряжения могут влиять на прочность при статических нагрузках.

Оценка несущей способности силового фрикционного контакта в машинах производится на основе анализа напряженного и деформированного состояния при помощи методов теории упругости. Систематическое исследование деформации контактирующих упругих тел и напряженного состояния поверхностных и приповерхностных слоев материалов началось с работ Г. Герца. К настоящему времени обстоятельно изучено влияние касательных сил на напряженное и деформированное состояние контакта при различной его геометрии [1, 5, 7, 25, 26, 28, 39] . Касательная нагрузка, силы трения значительно влияют на напряженное состояние в зоне контакта и на характер разрушения материала - глубинное или поверхностное. При малых касательных нагрузках прочность материала определяется глубинными напряжениями, при больших — поверхностными. С ростом касательной нагрузки наиболее напряженная точка перемещается ближе к поверхности. При перекатывании тел касательная нагрузка оказывает влияние как на величину, так и на амплитуду изменения компонентов напряжения в поверхностной зоне контакта. Силы трения увеличивают напряжение сдвига в тонком поверхностном слое на отстающих поверхностях и уменьшают их на опережающих, чем и объясняется большая прочность опережающих поверхностей [25, 26] .

Механические характеристики материалов и расчет на прочность при статических нагрузках

Некачественная термическая и химико-термическая обработка поверхности зубьев иногда приводит к отслаиванию поверхностных часпищ металла. Отслаивание возможно из-за дефектов поверхностного слоя азотированных или цементованных с последующей поверхностной закалкой зубьев или из-за недостаточной прочности сердцевины, вследствие чего при больших нагрузках происходит продавливание хрупкой кромки. Наличие перегрузок способствует отслаиванию.

щим энергию колебаний, и с изломом характеристики пружины (рис. 20.7, н). Отдельные жилы вследствие упругой отдачи после навивки пружины неплотно прилегают одна к другой. Поэтому в части диапазона они работают независимо. При больших нагрузках происходит плотный контакт между отдельными жилами и жесткость пружины существенно возрастает.

Опыт эксплуатации показывает, что разрушение соединений (при статических и переменных нагрузках) происходит, как правило, из-за разрушения болтов и шпилек по резьбовой части. Реже встречаются разрушения болтов под головкой и срез витков резьбы в гайке (корпусе) и на болте (шпильке).

Все стандартные резьбы удовлетворяют условиям самоторможения, так как угол подъема резьбы значительно меньше угла трения р. Тем не менее, как это показывает опыт эксплуатации машин, при динамических нагрузках происходит самоотвинчивание гаек и винтов. Против самоотвинчивания гаек применяются различные устройства, называемые гаечными замками: контргайки, пружинные шайбы, шплинты, различные стопорные шайбы, проволока, штифты и др

Как известно, усталостное разрушение — один из наиболее распространенных видов разрушения в технике [1, 2]. Если учесть, что разрушение при переменных нагрузках происходит при напряжениях значительно ниже предела прочности, то станет понятной важность вопросов, связанных с изучением природы усталостного разрушения и разработкой средств оценки усталостной прочности материалов.

главного шатуна (см. фиг. 74, 76). Разрушение хромовой поверхности трения главного шатуна имеет локальный характер. Разрушение узлов схватывания при динамических нагрузках происходит -по хрому, а не по значительно менее прочному металлу стали марки 15, так как хром имеет меньшую ударную вязкость.

схватывания возникает при несколько меньшей величине нагрузки. Разрушение металлических связей трущихся поверхностей при динамической и статической нагрузках происходит по-разному. При статической нагрузке разрушаться будет менее прочный, а при динамической — более прочный металл. Коэффициент трения при схватывании образцов находится в пределах 0,32-^0,4 (фиг. 84, кривая /).

Наиболее широко используют схемы а и б. Необходимость применения вращающихся втулок обусловлена тем, что при больших частотах вращения и неравномерных нагрузках происходит «схватывание» материалов инструмента и втулки. Это явление приводит к поломке инструмента и появлению задиров на внутренней поверхности втулки. Недостатком применения вращающихся втулок является удлинение режущего инструмента (в том случае, когда направление осуществляется по режущей части инструмента). Рекомендации по выбору типа кондукторной втулки приведены в табл. 16.

Если нагрузка при вращении меняет направление, выбор посадок представляет несколько большие затруднения. Здесь при назначении переходных посадок возможны небольшие зазоры. Величину зазоров при сборке узлов необходимо соблюдать особенно строго. Даже при незначительном увеличении зазора между вращающимся валом и установленным на нем кольцом подшипника при переменных нагрузках происходит качение вала по кольцу — своеобразный процесс вальцевания, нередко являющийся причиной быстрого износа вала.

После этого образуется новая зона концентрации напряжений и весь процесс повторяется. Таким образом, при циклических нагрузках происходит скачкообразное подрастание трещины.

3. Под действием переменных напряжений, возникающих при циклических нагрузках, происходит разбиение цементитных пластин дислокациями, что приводит к частичному распаду цементита. При этом освобождаются атомы углерода, часть которых уходит на образование новых карбидных частиц, а часть - в тетраэдрические пустоты ОЦК-решетки феррита. При распаде цементита также происходит