механічні властивості матеріалів
Для визначення допустимих напружень в машинобудуванні застосовують такі основні методи.
1. Диференційований запас міцності знаходять як добуток ряду приватних коефіцієнтів, що враховують надійність матеріалу, ступінь відповідальності деталі, точність розрахункових формул і діючі сили та інші фактори, що визначають умови роботи деталей.
2. Табличний - допустимі напруження приймають за нормами, систематизованим у вигляді таблиць
(Табл. 1 - 7). Цей метод менш точний, але найбільш простий і зручний для практичного користування при проектувальних і перевірочних міцності розрахунках.
В роботі конструкторських бюро і при розрахунках деталей машин застосовуються як диференційований, так і. табличний методи, а також їх комбінація. У табл. 4 - 6 наведені допустимі напруження для нетипових литих деталей, на які не розроблені спеціальні методи розрахунку і відповідні їм допустимі напруження. Типові деталі (наприклад, зубчасті і черв'ячні колеса, шківи) слід розраховувати за методиками, наведеними у відповідному розділі довідника або спеціальній літературі.
Наведені допустимі напруження призначені для наближених розрахунків тільки на основні навантаження. Для більш точних розрахунків з урахуванням додаткових навантажень (наприклад, динамічних) табличні значення слід збільшувати на 20 - 30%.
Допустимі напруги дані без урахування концентрації напружень і розмірів деталі, обчислені для сталевих гладких полірованих зразків діаметром 6-12 мм і для необроблених круглих чавунних виливків діаметром 30 мм. При визначенні найбільших напружень в розраховується деталі потрібно номінальну напругу # 963; ном і # 964; ном множити на коефіцієнт концентрації k # 963; або k # 964 ;.
1. Допустимі напруги *
для вуглецевих сталей звичайної якості в гарячекатаному стані
Допустимі напруги **, МПа
* Горський А.І. Іванов-Емін Е. Б. Кареновскій А. І. Визначення допустимих напружень при розрахунках на міцність. НІІмаш, М. 1974.
** Римськими цифрами позначений вид навантаження: I - статична; II - змінна, яка діє від нуля до максимуму, від максимуму до нуля (пульсуюча); III - знакозмінна (симетрична).
2. Механічні властивості і допустимі напруження
вуглецевих якісних конструкційних сталей
3. Механічні властивості і допустимі напруження
легованих конструкційних сталей
4. Механічні властивості і допустимі напруження
для виливків з вуглецевих і легованих сталей
5. Механічні властивості і допустимі напруження
для виливків з сірого чавуну
6. Механічні властивості і допустимі напруження
для виливків з ковкого чавуну
7. Допустимі напруги для пластмасових деталей
Для пластичних (незагартована) сталей при статичних напружених (I вид навантаження) коефіцієнт концентрації не враховують. Для однорідних сталей (# 963; в> 1300 МПа, а також в разі роботи їх при низьких температурах) коефіцієнт концентрації, при наявності концентрації напруги, вводять в розрахунок і при навантаженнях I виду (k> 1). Для пластичних сталей при дії змінних навантажень і при наявності концентрації напруг ці напруги необхідно враховувати.
Для чавунів в більшості випадків коефіцієнт концентрації напружень наближено приймають рівним одиниці при всіх видах навантажень (I - III). При розрахунках на міцність для обліку розмірів деталі наведені табличні допустимі напруження для литих деталей слід множити на коефіцієнт масштабного фактора, що дорівнює 1,4. 5.
Наближені емпіричні залежності меж витривалості для випадків навантаження з симетричним циклом:
Механічні властивості і допустимі напруження антифрикционного чавуну:
- межа міцності при вигині 250 ÷ 300 МПа,
- допустимі напруження при згині: 95 МПа для I; 70 МПа - II: 45 МПа - III, де I. II, III - позначення видів навантаження, див. Табл. 1.
Орієнтовні допустимі напруження для кольорових металів на розтягування і стиснення. МПа:
- 30. 110 - для міді;
- 60. 130 - латуні;
- 50. 110 - бронзи;
- 25. 70 - алюмінію;
- 70. 140 - дюралюмінію.