Детали машин - Батурин А.Т.
Скачать (прямая ссылка):
Напряжения, меняющиеся по пульсирующему циклу
Обозначая допускаемые напряжения при изгибе [со]и (соответственно [сго]Р при растяжении), определим их по следующей формуле, вывод которой не приводим:
г , 2[о_,]и
ДОПУСКАЕМЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ
27
Аналогично при кручении
2о_,—O0
Ч*» =---;
2т_j —T0
ЯрТ = -Г-•
Средние значения коэффициентов яре и IJj1, зависящих, как видно из приведенных формул, от соотношений пределов выносливости при симметричном и пульсирующем циклах, для стали следующие:
"в в кГ/мм* V0 Cx
32—55 (углеродистая сталь)....... 0,11 0,08
65—75 (углеродистая сталь)....... 0,18 0,10
83—115 (хромоникелевая сталь)..... 0,25 0,10
Значения механических характеристик для материалов основных марок приведены в табл. 1—4.
Определив указанным выше способом величину допускаемого напряжения в соответствии с тем или иным родом нагружения, производят проверочный или проектный расчет на прочность, при этом вид расчетных уравнений для всех видов деформаций единообразен:
для проверочного расчета 1
фактическое (рабочее) напряжение =
внутренний силовой фактор ,
= ——--- х-— <С допускаемое напряжение!;
геометрический фактор 1 г "
для проектного расчета
„ . внутренний силовой фактор
геометрический фактор > . J---f ,
г [допускаемое напряжение]
где внутренним силовым фактором будет продольная или поперечная сила, изгибающий или крутящий момент в опасном поперечном сечении рассчитываемой детали.
1 Как уже указывалось выше (см. сноску на стр. 19), зачастую при проверочном расчете определяется действительный (фактический) коэффициент запаса прочности и сравнивается с требуемым. При этом расчетное уравнение имеет такую" структуру:
фактический коэффициент _ предельное напряжение
запаса прочности наибольшее рабочее напряжение
> [требуемый коэффициент запаса прочности].
28
ВВЕДЕНИЕ
Геометрическим фактором является площадь сечения или полярный или осевой момент сопротивления сечения.
Для некоторых элементов конструкций, рассчитываемых по специальной условной методике, например заклепочных и сварных соединений, рассмотренный способ выбора допускаемых'напряжений вообще неприменим.
Для некоторых других групп деталей, напрцмер болтов, зубчатых колес и т. д., разработаны на основании опытных данных и практики эксплуатации таблицы допускаемых напряжений, которыми И рекомендуется пользоваться. Такого рода таблицы приведены в соответствующих разделах курса.
ЧАСТЬ I
ДЕТАЛИ ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ОТДЕЛЬНЫХ ЧАСТЕЙ МАШИН
§ 3. КЛАССИФИКАЦИЯ СПОСОБОВ СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
Соединения деталей в узлы могут быть подвижными и неподвижными.
В настоящем разделе рассматриваются только неподвижные соединения, причем различают два типа этих соединений:
а) неразъемные соединения (заклепочные и сварные); при их применении разборка соединения возможна лишь путем разрушения соединительных элементов;
б) разъемные соединения (клиновые, шпоночные, болтовые), допускающие многократную сборку и разборку соединения без разрушения скрепляющих деталей.
ЗАКЛЕПОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
§ 4. КОНСТРУКТИВНЫЕ ФОРМЫ ЗАКЛЕПОК И ПРОЦЕСС СКЛЕПЫВАНИЯ
В заклепочном соединении скрепляющим телом служит заклепка. Не поставленная на место заклепка представляет цилиндрический стержень, оканчивающийся головкой.
Формы головок бывают различными; наиболее употребительные приведены на фиг. 2—4.
На фиг. 2 показана заклепка с полукруглой головкой (наиболее распространенный вид заклепок) по ГОСТ 1187-41 и 1191-41; на фиг. 3 и 4 изображены заклепки с потайной (ГОСТ 1195-41) и полупотайной (ГОСТ 1192-41) головками. Последние два вида заклепок употребляются в тех случаях, когда для полукруглой головки
Фиг. 2.
Фиг. 3.
Фиг. 4.
зо
ЗАКЛЕПОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИИ
нет места или когда она неприемлема по условиям работы деталей. На фиг. 2—4 указаны примерные соотношения размеров элементов заклепок. Числовые значения этих размеров приводятся в соответствующих ГОСТ.
Заклепки изготовляются из стали, меди, алюминия, причем за редкими исключениями материал заклепок и склепываемых деталей одинаков.
Для стальных заклепок употребляется сталь марок Ст. 2, Ст. 3, 10 и 15, обладающая большой пластичностью (относительное остаточное удлинение при разрыве от 25 до 30%).
Для удобства постановки диаметр заклепки делается несколько меньше диаметра отверстия, и стержень ее выполняется на конце слегка на конус. Наиболее употребительные диаметры заклепок согласно ГОСТ 1187-41 и диаметры отверстий для них следующие:
Диаметр стержня в мм , . 10 13 16 19 22 J 25 28 31 34
Диаметр отверстия в мм . 10.5 13,5 16.5 20 23 26 29 32 35
Расчетная плошадь поперечного сечения заклеп- 0.87 1,43 2,14 3,14 4,15 5,31 6,60 8,04 9,62
Длина заклепки должна быть больше суммарной толщины склепываемых деталей на величину, необходимую для образования второй (замыкающей) головки (размер х на фиг.' 2—4). Обычно принимают
X ~ (1,5 ~ 1,7) d,
где d — диаметр заклепки.
Постановке на место заклепок предшествует операция подготовки отверстий для них. Отверстия или пробиваются, или просверливаются. В первом случае каждая из склепываемых деталей размечается (т. е. намечаются центры пробиваемых отверстий), после чего в них пробиваются или продавливаются отверстия (фиг. 5). Недостаток этого способа — ухудшение качества пробиваемого материала: вблизи пробитого отверстия материал становится более хрупким и, кроме того, отверстие получается с уширением книзу и заусенцами. При неточной работе не исключена возможность нарушения соосности отверстий в соединяемых деталях. При сверлении отверстие получается чистом, строго цилиндрическим, качество материала не ухудшается. Кроме того, этот способ в большинстве случаев допускает одновременное сверление обеих скрепляемых деталей, что обеспечивает точное совпадение отверстий. Однако сверление
