7. Нагрузки, действующие на узлы и детали машин. Классификация и схематизация нагрузок.
8. Прочность. Предельные и допускаемые напряжения.
Использованная литература: [1, стр. 12].
Условия прочности: напряжения в материале детали должны быть меньше допускаемых напряжений для этого материала:
В качестве допускаемых напряжений не назначают предельные напряжения, при которых начинается разрушение материала. Их принимают меньше предельных с некоторым запасом:
При
расчете на прочность деталей машин из
пластичных материалов в качестве
предельного напряжения принимают
соответствующий предел текучести,
физический
или условный
.
Различают напряжения
при растяжении,
при сжатии,
при изгибе,
при кручении.
При
расчете на прочность деталей из хрупких
материалов в качестве предельного
напряжения принимают соответствующий
предел прочности (временное сопротивление)
(
при растяжении,
при сжатии,
при изгибе,
при кручении.
При
расчете на прочность деталей при
переменных напряжениях в качестве
предельных напряжений принимают предел
выносливости:
при изгибе,
при растяжении (сжатии),
при кручении.
Коэффициент
запаса
назначается в зависимости от требований
заказчика, точности вычисления нагрузок,
справочных данных.
9. Факторы, учитываемые при выборе допускаемых напряжений.
Использованная литература: [1, стр. 12].
Для выбора допускаемых напряжений используется табличный и дифференциальный методы.
Табличный метод. Таблицы составляются на основе опытных испытаний.
Дифференциальный метод. Допускаемые напряжения определяются по формулам, учитывающим факторы, влияющими на прочность детали.
допускаемый
коэффициент запаса прочности для
рассчитываемой машины, для проверочных
расчетов.
коэффициент,
учитывающий точность определения
действующих на деталь нагрузок и
возникающих в ней напряжений. При точных
методах расчета
,
при расчетах средней точности
;
коэффициент,
учитывающий однородность материала
детали. Для стальных деталей из стального
литья
,
для чугунных деталей
;
коэффициент,
учитывающий специфические требования
безопасности рассчитываемой детали.
Для обычных деталей
,
большие значения для дорогостоящих
деталей и повышенной надежности.
10. Проектировочные и проверочные расчеты на прочность.
Использованная литература: [3, стр. 15]
Проектировочный расчёт выполняется, когда по ожидаемым нагрузкам, с учётом свойств материала определяются геометрические параметры деталей.
Проверочный расчёт выполняют, когда известна вся "геометрия" детали и максимальные нагрузки, а с учётом свойств материала определяются максимальные напряжения, которые должны быть меньше допускаемых.
Оба этих вида расчётов всегда сопутствуют друг другу и выполняются на стадии проектирования деталей и машин.
11. Проверочные расчеты на прочность при статическом и циклическом нагружении.
Использованная литература:
расчетный
коэффициент запаса прочности, для
проектных расчетов.
При симметричном цикле напряжений применяют формулы вида:
При ассиметричном цикле напряжений:
При сложном напряженном состоянии при любых циклах напряжений расчетный коэффициент запаса прочности:
эффективные
коэффициенты концентрации напряжений;
коэффициент влияния абсолютных размеров
поперечного сечения (масштабный фактор);
коэффициент
влияния поверхностного упрочнения;
коэффициенты чувствительности асимметрии
цикла напряжений.
Пределы выносливости при симметричном цикле напряжений для стали:
Растяжение и сжатие:
Для углеродистой стали при изгибе:
Для легированной стали при изгибе:
При кручении:
