11. Особенности расчёта деталей на прочность при переменных нагрузках, характер разрушения, критерии прочности.
Многие детали машин в процессе эксплуатации подвергаются действию переменных напряжений, т.е. напряжений, изменяющих во времени своё значение или значение и направление.
Действие переменных во времени напряжений является источником усталостного разрушения материала. Усталость — процесс постепенного накопления повреждений в материале под действием переменных напряжений, приводящий к изменению его свойств, образованию трещин , их развитию и разрушению. Усталостное разрушение материала происходит, как правило, без заметных деформаций и имеет ярко выраженный локальный характер.
Для симметричного цикла Rσ=-1, для пульсирующего Rσ=0, а в случае действия постоянных напряжений Rσ=1.
Критерии прочности:
1.Одним из основных факторов, влияющих на прочность деталей, является концентрация напряжений. Местное перераспределение напряжений приводит к тому, что они становятся больше номинальных напряжений в сечении детали. Значение номинального напряжения σн в сечении детали находят с учётом ослабления сечения.
напряжения
распределяются равномерно по ослабленному
сечению
2.Влияние размеров деталей (с увеличением размеров детали предел выносливости снижается).
масштабный
коэффициент
3. Состояние поверхности детали (качество обработки поверхности существенно влияет на предел выносливости).
коэффициент
качества поверхности
коэффициент
концентрации напряжений
Расчёт на прочность:
Характеристики цикла напряжений:
среднее напряжение
амплитуда
напряжений
коэффициент
асимметрии
Вычисляется
общий коэффициент снижения предела
выносливости материала
и действительный предел выносливости
детали
. коэффициент запаса прочности при
расчёте деталей на усталость
,взятое из справочника, сравнивается с
фактическим коэффициентом запаса
:
при
симметричном нагружении
при несимметричном
нагружении
— коэффициент,
учитывающий чувствительность материала
к асимметрии цикла при соответствующем
нагружении.
коэффициент
запаса прочности по пластическим
деформациям детали.
12.Муфта компенсирующая с упругой звёздочкой, устройство, назначение, проверочный расчёт на прочность.
Муфта упругая со звёздочкой применяется для соединения соосных цилиндрических валов при передаче номинального вращающегося момента от 2,5 до 400 Н*м и уменьшении динамических нагрузок. Муфта имеет меньший диаметр по сравнения с МУВП. Муфта состоит из двух полумуфт с торцевыми кулачками, между которыми расположен упругий элемент — резиновая звёздочка (с четырьмя или шестью зубьями). Муфту подбирают по ГОСТ 14084-76 в зависимости от расчётного вращающего момента Тр. Зубья звёздочки проверяют на смятие, принимая допускаемое напряжение [σсм]=5…10 МПа при частоте вращения вала 750…3000мин-1.
Расчётное напряжениенормальных поверхностей рассчитывается по зависимости:
