2. Состояния поверхности детали (степень шероховатости).

   • Коэффициент качества поверхности:

- предел выносливости шероховатого образца;

- предел выносливости полированного образца.

Для улучшения состояния поверхности применяют азотирование, цементацию, поверхностную закалку стали токами высокой частоты, дробеструйную обдувку.

• Коэффициент чувствительности материалов к концентраторам напряжений.

q – справочная величина.

Плохая обработка поверхности детали снижает предел выносливости детали.

3. Формы и размеров детали.

Предел выносливости деталей понижается с уменьшением площади ее поперечного сечения.

Коэффициент масштабного фактора:

- предел выносливости лабораторного образца.

d=7-10мм

4. Влияние среды (коррозия, влияние температуры).

Причины появления дефектов и перенапряжения зерен.

С увеличением объема детали наблюдается ухудшение качества материала.

Технологический фактор – влияние способа обработки детали в процессе ее изготовления.

Влияние среды – предел выносливости материала резко снижается из-за наличия трещин коррозионной усталости и стресскорозионных трещин – транскристаллитное разрушение.

Максимальное напряжение возникает в вершине трещины.

Для снижения коррозионного эффекта применяют :

• активную защиту (электрохимическую защиту, станции катодной защиты);

• пассивную защиту (покрытие красками, полимерное покрытие).

§65. Расчеты на прочность при циклических напряжениях.

В большинстве случаев при расчете на прочность при циклических напряжениях применяют:

п – коэффициент запаса прочности;

- допускаемый коэффициент запаса прочности.

1. симметричный цикл.

   • при изгибе: ;

   • при кручении: ;

   • при сложном наряженном состоянии: .

2. несимметричный цикл.

• при изгибе: ;

• при кручении: ;

- коэффициенты чувствительности материала к асимметрии цикла:

• при сложном напряженном состоянии: .

3. при пластической деформации.

• при изгибе: ;

• при кручении: .

Расчет элементов строительных конструкций сводится к проверке неравенства вида:

- коэффициент, учитывающий число циклов нагружений (безразмерная величина);

- коэффициент, учитывающий вид напряженного состояния и асимметрию цикла (справочная величина) (безразмерная величина);

- расчетное сопротивление усталости, зависящее от , размерность та же, что и у .

§66. Определение напряжений, перемещений в витых пружинах.

Пружина – пространственно изогнутый стержень, ось которого представляет собой витую линию.

Назначение:

1. в качестве амортизаторов, т.е. для смягчения ударов и толчков;

2. в качестве аккумуляторов упругой энергии для приведения в движение деталей и механизмов (в военном деле, радиотехнике, часовом деле, в клапанах).

Все пружины можно классифицировать по характеру работы:

1. пружины растяжения – сжатия (витки пружины работают в основном на кручение);

2. пружины кручения (витки пружины работают на изгиб).

Пружины растяжения применяются в радиотехнике, электротехнике, в военном деле.

Пружины сжатия применяются в тяжелом и легком машиностроении, в подъемно-транспортных устройствах. Опорные верхнюю и нижнюю поверхности пружины стачивают.

Пружины кручения используют в часовых механизмах.

D – диаметр пружины;

d – диаметр прутка;

n – количество витков;

h – высота пружины;

λ – осадка пружины (разница между высотой до и после нагружения). Осадка максимальна, когда витки касаются друг друга.

α – угол подъема пружины;

S – шаг пружины.

Шаг пружины – расстояние между точками, взятыми в одном и том же месте на разных витках.

Чем больше длина линейной части графика (l), тем больше упругой энергии аккумулирует пружина.