Сделай Сам Свою Работу на 5

Расчет на выносливость обычно производят в форме проверки запаса прочности n.

Найдя коэффициент запаса прочности n по пределу выносливости, его следует сравнить с нормативным (допускаемым) коэффициентом запаса прочности , который для обычного уровня технологии средней степени однородности металла и средних размеров вала равен двум: . Таким образом, выносливость (усталость) считается обеспеченной, если выполняется условие: .

XI. Сложное напряжение

На практике часто встречаются сложные случаи нагружения деталей.

 

Изгиб в двух плоскостях (косой изгиб)

Косой изгиб возникает в том случае, когда внешняя сила F, перпендикулярная оси стержня, не лежит в плоскости, проходящей через главную ось его поперечного сечения.

В этом случае возникающий в поперечном сечении изгибающий момент можно разложить на два изгибающих момента, действующих в плоскостях, проходящих через главные оси поперечного сечения (рис. 22).

Рис. 22

При косом изгибе нормальные напряжения в любой точке поперечного сечения будут равны алгебраической сумме напряжений от изгиба в обеих плоскостях.

Рассмотрим точку С опорного сечения ABDE, имеющую координаты x и y.

В этом сечении:

а) изгибающий момент , возникающий при изгибе стержня в вертикальной плоскости с нейтральной осью x равен: ;

б) изгибающий момент, возникающий в горизонтальной плоскости с нейтральной осью y равен: ,

где и – вертикальная и горизонтальная составляющие силы ;

– угол наклона силовой плоскости относительно оси х;

l – длина балки.

При изгибе в вертикальной плоскости от силы в верхней половине балки, в том числе в точке С, возникают растягивающие напряжения: , где y – расстояние от нейтральной оси x до точки С.

При изгибе в горизонтальной плоскости от силы в правой половине балки, а, следовательно, и в точке С, возникают тоже растягивающие напряжения: , где x – расстояние от оси y до точки С.

Суммарное напряжение в точке С равно: .

Наибольшие напряжения возникают в выступающих угловых точках В и Е, т.к. в них суммируются напряжения одного знака:

(растяжение); (сжатие).

Таким образом самыми опасными точками в сечении АВDE будут эти точки В и Е.

Условие прочности для данного сложного нагружения имеет вид:

.

 

Изгиб с растяжением.

Наша балка испытывает совместное действие изгиба от силы и центрального растяжения от силы . Растягивающие напряжения от силы во всех точках поперечного сечения равны и определяются как: , где N – продольная сила в рассматриваемом сечении (рис. 23).

Рис. 23

Напряжения от изгиба равны:

.

Суммарное напряжение в любой точке равно:

.

Опасным является сечение у заделки, где действует наибольший изгибающий момент :

.

В этом сечении наиболее нагруженными точками будут точки на линии АВ, так как в них суммируются напряжения от растяжения и наибольшие растягивающие напряжения от изгиба: .

В точках линии DC напряжения будут меньше: .

Условие прочности при этом сложном напряженном состоянии: .

Внецентренное растяжение

Продольная нагрузка F=N часто бывает приложена не в центре тяжести поперечного сечения стержня, а с некоторым смещением (эксцентриситетом) относительно главных осей сечения (рис. 24).

В этом случае напряжение в любой точке В (x,y) поперечного сечения c координатами x и y определяется, как при осевом растяжении и изгибе в двух плоскостях:

, или

где и .

Наибольшие напряжения будут в точке Е, так как здесь суммируются растягивающие напряжения от центрального растяжения и растягивающие напряжения в двух плоскостях: .

 

Рис. 24

Наименьшие напряжения (в алгебраическом смысле) будут в точке D:

.

Условие прочности по растягивающим напряжениям для внецентренного растяжения имеет вид:

.


II. ДЕТАЛИ МАШИН

Любая машина (механизм) состоит из деталей. Деталь – такая часть механизма, которую изготавливают без сборочных операций. Детали, составляющие механизм (машину), связаны между собой тем или иным способом. Эти связи можно разделить на:

подвижные (зацепления, подшипники, шарнир и др.) и

неподвижные (шпоночные, сварные, болтовые, клеевые, заклепочные и др.).

Неподвижные связи в технике называют соединениями. Основным критерием работоспособности и расчета соединений является прочность. Характеристикой прочности является напряжение: .



©2015- 2017 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.