Повышенной напряженности

Стандарт СТ СЭВ 188—75 (табл. 24.33) предусматривает шлицевые соединения трех серий: легкой, средней и тяжелой. Для одного и того же диаметра d с переходом от легкой к средней и тяжелой сериям возрастает диаметр D и увеличивается число зубьев, поэтому соединения средней и тяжелой серий отличаются повышенной нагрузочной способностью.

тем поочередного торможения различных звеньев; как дифференциальный механизм. Вторым достоинством планетарной передачи является компактность и малая масса. Переход от простых передач к планетарным позволяет во многих случаях снизить массу в 2. . .4 и более раз. Это объясняется следующим: мощность передается по нескольким потокам, число которых равно числу сателлитов. При этом нагрузка на зубья в каждом зацеплении уменьшается в несколько раз; внутреннее зацепление (g и Ь) обладает повышенной нагрузочной способностью, так как у него больше приведенный радиус кривизны в зацеплении [см. знаки «±» в формуле (8.9)]; планетарный принцип позволяет получать большие передаточные отношения (до тысячи и больше) без применения многоступенчатых передач; малая нагрузка на опоры, так как при симметричном расположении сателлитов силы в передаче взаимно уравновешиваются. Это снижает потери и упрощает конструкцию опор (кроме опор сателлитов).

В 1954 г. в СССР М. Л. Новиковым было разработано зубчатое зацепление с круговыми профилями зубьев — рис. 8.49. Обладая рядом положительных качеств и в первую очередь повышенной нагрузочной способностью, передачи Новикова получили широкое распространение. В СССР они стандартизованы. Их изготовляют как передачи общего, так и специального назначения.

Гипоидная передача (рис. 8.57) осуществляется коническими колесами с косыми или криволинейными зубьями. Вершины конусов колес не совпадают. Угол перекрещивания осей чаще всего выполняется равным 90°. В отличие от винтовых передач гипоидные могут быть выполнены с линейным контактом зубьев. Скорости скольжения в гипоидных передачах меньше, чем в винтовых. Поэтому они обладают повышенной нагрузочной способностью. На практике опасность заедания, связанная со скольжением, устраняется применением специальной противозадирной смазки (гипоидное масло) и термообработкой зубьев до высокой твердости, а также ограничением смещения осей а (рис. 8.57).

(обычно в 2...4 раза и более) объясняется следующими причинами: распределением нагрузки между сателлитами, благодаря чему нагрузка на зубья в каждом зацеплении уменьшается в несколько раз; широким применением зубчатых колес с внутренним зацеплением, обладающих повышенной нагрузочной способностью; малой нагрузкой на опоры. Планетарные передачи работают с меньшим шумом, что связано с повышенной плавностью внутреннего зацепления и меньшими размерами колес. Недостатки: повышенные требования к точности изготовления и монтажа; резкое снижение к. п. д. передачи с увеличением передаточного числа.

Достоинством планетарных передач являются широкие кинематические возможности, позволяющие использовать передачу как понижающую с большими передаточными отношениями и как повышающую. Кроме того, планетарные передачи имеют малые габариты и массу по сравнению со ступенчатой зубчатой передачей с тем же передаточным отношением. Это объясняется тем, что: а) мощность передается по нескольким потокам и нагрузка на зубья в каждом зацеплении уменьшается; б) при симметричном расположении сателлитов силы в передаче взаимно уравновешиваются и нагрузки на опоры входных и выходных валов невелики, что упрощает конструкцию опор и снижает потери; в) внутреннее зацепление, имеющееся в передаче, обладает повышенной нагрузочной способностью по сравнению с внешним зацеплением. Недостатком планетарных передач являются повышенные требования к точности изготовления и большой мертвый ход.

2. Внутреннее зацепление (д и b на рис. 3.79) обладает повышенной нагрузочной способностью.

М. Л. Новиковым разработано зубчатое зацепление с круговыми профилями зубьев (рис. 20.19), которое стандартизовано и благодаря повышенной нагрузочной способности получает все большее применение в машиностроении.

Достоинства: большое передаточное число в одной ступени, а также малые габариты и масса. Снижение массы (обычно в 2...4 раза и более) объясняется следующими причинами: распределением нагрузки между сателлитами, благодаря чему нагрузка на зубья в каждом зацеплении уменьшается в несколько раз; широким применением зубчатых колес с внутренним зацеплением, обладающих повышенной нагрузочной способностью; малой нагрузкой на опоры. При симметричном расположении сателлитов силы в передаче взаимно уравновешиваются. Планетарные передачи работают с меньшим шумом, что связано с повышенной плавностью внутреннего зацепления и меньшими размерами колес. Недостатки: повышенные требования к точности изготовления и монтажа; резкое снижение КПД передачи с увеличением передаточного числа.

Стандарт СТ СЭВ 188—75 (табл. 24.33) предусматривает шлицевые соединения трех серий: легкой, средней и тяжелой. Для одного и того же диаметра d с переходом от легкой к средней и тяжелой сериям возрастает диаметр D и увеличивается число зубьев, поэтому соединения средней и тяжелой серий отличаются повышенной нагрузочной способностью.

Червячную передачу (рис. 277) применяют, когда геометрические оси валов перекрещиваются в пространстве (обычно под прямым углом). Передача состоит из червяка / и червячного колеса 2. Движение в червячной передаче осуществляется по принципу винтовой пары. Винтом является червяк, а колесо подобно сектору, вырезанному из длинной гайки и изогнутому по окружности. Червяки различают по форме поверхности, на которой образуется резьба,— цилиндрические (рис. 278, я) и глобоидные (рис. 278,6). Глобо-идные червяки появились сравнительно недавно и вследствие повышенной нагрузочной способности получают все большее распространение, но в изготовлении и монтаже значительно сложнее. Поэтому по-прежнему преимущественное распространение имеют цилиндрические червяки с прямолинейным профилем в осевом сечении.

- выявление районов повышенной напряженности и перегруженности конструкций по регистрации зон локальных пластических деформаций и общей текучести материала.

Здесь в „, — предельное значение, к которому стремится масштабный фактор, определяемый по уравнению ес —а-ы/ст-! при d-> oo); L — периметр или часть периметра рабочего сечения детали, прилегающая к зоне повышенной напряженности; V0 — постоянная для Данного материала, характеризующая чувствительность материала к концентрации напряжений и размерам сечений (с ростом ча уменьшается чувствительность к концентрации напряжений и усиливается влияние размеров сечений).

новение и развитие разрушения. Следует иметь в виду, что даже незначительные локальные или распределенные дефекты при повышенной напряженности детали могут служить существенной причиной преждевременного разрушения. В таком случае при анализе эксплуатационного разрушения фактор повышенной напряженности может быть не учтен, а следовательно, не могут быть приняты все необходимые меры для повышения надежности и ресурса работы конструкции. Так, усталостное разрушение лопастей винтов из алюминиевого сплава Д1 некоторое время объясняли то наличием незначительной забоины (см. рис. 82,6), то загрязнениями материала неметаллическими включениями (см. рис. 89), то наличием очагов межкристаллитной коррозии (см. рис. 49). Несомненно, все это — факторы, снижающие усталостную прочность (особенно межкристаллитная коррозия). Вместе с тем, и это было подтверждено количественной оценкой излома по ширине усталостных микрополосок, уровень переменных напряжений в этих деталях при некоторых режимах работы в 2,5—3 раза превосходил расчетный.

Вспомогательными факторами трещинообразования и развития дефектов могут быть нарушения в организации воднохимическнх режимов и некоторые недостатки внутрикотловых устройств: плохое распределение питательной воды по водяному объему барабана, особенно при переходных режимах; неудовлетворительная организация смывания днищ котловой водой; приварка элементов внутри-котловых устройств длинными швами к внутренней поверхности барабанов, особенно, когда эти швы находятся в зоне повышенной напряженности металла около очков или около основных швов.

Пуск агрегата с выводом его на рабочий режим, период работы и останов вызывают в зонах повышенной напряженности его элементов (например, в зонах концентрации напряжений) циклически изменяющиеся по трапецеидальному закону деформации, которые в ряде случаев являются упругопластическими, а условия эксплуатационного режима и уровень концентрации определяют характер таких циклов (односторонние или двусторонние выдержки, их время и др.), а также их асимметрию. Приведенный пример является лишь одним из ряда эксплуатационных режимов нагружения элементов конструкций, работающих в экстремальных условиях, который в экспериментальном плане может быть смоделирован циклическим нагружением с выдержками.

5.4.2. На основании исходной информации по объекту испытаний (см. п. 5.4.1 настоящего приложения) проводят предварительный анализ вибронапряженности конструкции с целью определения зон повышенной напряженности и сечений с максимальными виброперемещениями.

к концентрации напряжений, а также для оценки влияния абсолютных размеров. Размеры образцов выбирают таким образом, чтобы параметр подобия усталостного разрушения L/G варьировался в возможно более широких пределах при заданном диапазоне изменения диаметров. Величина L — периметр рабочего сечения образца нлн его часть, прилегающая к зоне повышенной напряженности. Для образцов типов I, II, V и VIII при изгибе с вращением, кручении и растяжении — сжатии L — = nd; для образцов типов III, IV и VI при изгибе в одной плоскости, а также для образцов типа VI при растяжении — сжатии L=2b; для образцов типов III, IV, VII и IX при растяжении-— сжатии L = 2h.

В связи с тем, что во многих деталях машин в местах повышенной напряженности, в которых образуется очаг усталостного разрушения, возникает плоское (или объемное) напряженное состояние, необходимо! использовать условия прочности при сложном напряженном"состоянии для расчета на усталость [1, 14, 43, 57, 74, 76, 85, 86]. Условия прочности при переменных напряжениях аналогичны следующим условиям пластичности:

Значения a0 обычно весьма близки к a, га = 6-f-10, так что вторым слагаемым в скобках можно пренебречь, в результате чего последнее выражение приводится к формуле (3.30) при L = = 2яа == nd, где d — диаметр бруса по дну надреза. Все сказанное справедливо и для круглого ступенчатого бруса с переходом от одного сечения к другому по галтели при растяжении-сжатии или изгибе с вращением, причем в этом слу.чае также справедливо уравнение (3.30) при L = nd, Таким образом, уравнение (3.30) применимо для всех деталей, показанных на рис. 3.9 и им аналогичным. Значения параметра L указаны на этом рисунке. Параметр L равен периметру рабочего сечения, если максимальные напряжения одинаковы по всему периметру (круглые брусья при растяжении-сжатии или изгибе с вращением, для которых L = nd), или части периметра, прилегающей к зоне повышенной напряженности для других случаев, как показано на рис. 3.9. Если взять любые две различные детали из изображенных на рис. 3.9 и нагруженных различными способами (например, пластина с отверстием при растяжении-сжатии и круглый ступенчатый брус при изгибе с вращением), но имеющие одно и то же значение критерия подобия -^~, то согласно уравнению (3.30) эти

Разработанная установка позволила вести электролиз при повышенной напряженности электрического поля, достигающей 10 В/см на границе между подложкой и электролитом. Было показано, что импульсный униполярный и биполярный режимы электролиза стабилизируют режим искрения, способствуют формовке низкопористых однородных покрытий. Электролитами . служили силикатные и алюминат-ные водные растворы. Полученные покрытия отличаются высокой адгезией к подложкам, выдерживают десятки термсциклов в диапазоне температур до 800°С, химически инертны, имеют высокое удельное объемное сопротивление 10 -I014 Ом-см, в 9-II раз снижают степень окисления титана в воздушной атмосфере при температуре 900°С. Покрытия поддаются механической обработке. Установлено, что о увеличением толщины покрытия интенсивность изнашивания растет, а микротвердость падает.