Предыдущая страница реферата | 13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23 | Следующая страница реферата

Для прямоугольного сечения высотой h и шириной b :

Jy = b*h**3/12 ; Wy = b*h**2/6 . (10.6)

Для круглого сечения с наружным D и внутренним d диаметрами:

Jy = (pi*D**4) *[1 - (alf) **4]/64 ;

Wy = (pi*D**3) *[1 - (alf) **4]/32, (10.7)

где alf = d/D .

Рациональные формы сечения - двутавры, швеллеры, Z - образные или трубчатые профили - имеют максимальный момент сопротивления при данной площади.

10.2.4. Касательные напряжения. Возникают в сечениях, нормальных к оси стержня, при наличии поперечных сил. Парные касательные - в сечениях, параллельных нейтральному слою. Их определяют из условия равновесия элементарного обьема (на рис.10.7 - 11'2'2) :

-int[sig1*dS] (S)отс + int[sig2*dS] (S)отс + tau*b*dx = 0 ;

(dM/dx) *[ (C)отс/Jy] = tau*b, (10.8)

где b - ширина сечения; (S) отс - площадь отсеченной части сечения;

(C)отс = int[z*dS] (S)отс - статический момент ее относительно нейтральной оси;

sig1, 2 = M1, 2*z/Jy ; M1 - M2 = dM .

Поскольку dM/dx = Qx,

tau = Qx* (C)отс/ (Jy*b) . (10.9)

Касательные напряжения при поперечном изгибе максимальны на нейтральной оси, а при z = (z) max равны нулю.

10.2.5. Условия прочности при изгибе. Нормальные напряжения при чистом изгибе находят по формулам (10.5) . При поперечном:

главные напряжения

sig1, 2 = 0.5*[sig +- (sig**2 + 4*tau**2) **0.5] ; (10.10)

касательные напряжения

tau1, 2 = 0.5* (sig1 - sig2) =

= +- 0.5*[ (sig**2 + 4*tau**2) **0.5] . (10.11)

Условия прочности:

sig1, 2 1, где [ (sig) -1]к - предел выносливости материала детали с концентратором напряжений.

Состояние поверхности сказывается в том случае, если она не полирована. Микровыступы являются микроконцентраторами напряжений. Поэтому вводят коэффициент bet = [ (sig) -1]/[ (sig) -1]п < 1, где [ (sig) -1]п - предел выносливости для полированной детали.

Размеры детали влияют на предел выносливости тогда, когда они намного превышают размер испытательного образца, на котором определяют предел выносливости (для стандартного образца d = 10 мм) ; это учитывают коэффициентом eps = [ (sig) -1]/[ (sig) -1]об < 1, где [ (sig) -1]об - предел выносливости образца.

11.2.4. Расчет прочности при переменных нагрузках. Допустимое напряжение определяют на базе предела выносливости для заданного числа циклов или на базе (sig) -1, вводя коэффициенты концентрации нагрузки, состояния поверхности и размеров детали:

sig = [ (sig) -1) p = [ (sig) -1]*bet*eps/ (k)sig . (11.6)

11.3. Прочность при сложном нагружении

11.3.1. Сложное напряженное состояние. Возникает как результат одновременного действия нескольких видов нагружения; в общем случае все три главных напряжения sig1, sig2 и sig3 не равны нулю (рис. 11.4) .

Экспериментальная оценка в этом случае практически исключена из-за большого количества соотношений между sig1, sig2 и sig3 . Поэтому вводят критерии прочности, учитывающие влияние на прочность материала какоголибо одного силового фактора или группы таких факторов. Основная трудность при образовании таких критериев заключается в том, что предельное напряженно-деформированное состояние даже для структурно-однородных материалов в действительности определяется большим числом параметров: значениями главных напряжений sig1, sig2 и sig3, чувствительностью материалов к касательным напряжениям, различной прочностью при растяжении и сжатии и т.п. При этом сложное напряженное состояние приводят к эквивалентному одноосному. Условие прочности - сравнение эквивалентного напряжения (sig) экв с допустимым для одноосного растяжения [ (sig) рас]p :

(sig) экв < [ (sig) рас]p . (11.7)

11.3.2. Универсальный критерий прочности Писаренко-Лебедева.

Предполагает, что наступление предельного состояния определяется способностью материала воспринимать как нормальные, так и касательные напряжения. Эквивалентное напряжение находят из выражения

(sig) экв = X* (sig) i + (1 - X) *sig1 . (11.8)

Интенсивность напряжений (sig) i определяют из выражения для удельной потенциальной энергии формоизменения элементарного обьема материала:

(u)ф = [ (sig) i]**2/2*E ;

(sig) i = (sig1**2 + sig2**2 + sig3**2 - sig1*sig2 -

sig1*sig3 - sig2*sig3) **0.5 .

Коэффициент X = [ (sig) +]/[ (sig) -] учитывает различную сопротивляемость материала предельным напряжениям растяжения [ (sig) +] и сжатия

[ (sig) -] . Для реальных конструкционных материалов 0 < X < 1; для абсолютно хрупких X = 0, для абсолютно пластичных X = 1. Для плоского напряженного состояния sig3 = 0 и (sig) i = (sig1**2 + sig2**2 - sig1*sig2) **0.5 .

11.3.3. Допустимые напряжения (sig) p определяют при одноосном растяжении на базе предела текучести (sig) т для пластичных материалов или предела прочности (sig) в - для хрупких:

(sig) p = (sig) т/n ; (sig) p = (sig) в/n, (11.9) где n - коэффициент запаса прочности, определяемый функциональнымназначением детали.

РАЗДЕЛ 3. ОСНОВЫ ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТИ И ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ТОЧНОСТИ МЕХАНИЗМОВ Глава 12. Функциональная взаимозаменяемость и параметры точности 12.1. Функциональная взаимозаменяемость при производстве изделий

12.1.1. Функциональная взаимозаменяемость (ВЗ) - это принцип проектирования, производства и эксплуатации изделий, обеспечивающий получение заданных функциональных параметров изделия при сборке последнего из независимо изготовленных узлов и деталей или при замене этих деталей в процессе эксплуатации и ремонта. Обеспечивается благодаря широкой стандартизации и унификации в промышленности.

Стандартизация - установление и применение в области науки и техники обязательных правил, норм и требований, обеспечивающих получение оптимальных результатов целенаправленной деятельности (развития отраслей народного хозяйства, научных исследований, выпуска промышленной продукции и т.п.). В зависимости от сферы действия существуют государственные стандарты (ГОСТ), республиканские (РСТ), отраслевые (ОСТ), стандарты предприятий (СТП) .

В современном машиностроении и приборостроении стандартизованы большинство разьемных соединений, многие типовые узлы (упругие элементы, подшипники, муфты), механические передачи и т.п.

Унификация - сокращение номенклатуры материалов или изделей одинакового функционального назначения, осуществляемое благодаря расширению диапазона показателей отдельного устройства. Широко применяется внутри предприятий и отраслей промышленности.

12.1.2. Геометрическая ВЗ - частный случай функциональной, когда обеспечивается ВЗ по геометрическим параметрам - линейным и угловым размерам; является основой для ВЗ по другим функциональным параметрам. Обеспечивается стандартизацией во всех отраслях промышленности как для самих изделей, так и их узлов и деталей, технологического и контрольно-измерительного оборудования, обрабатывающего инструмента. Стандартизованы нормальные линейные размеры (диаметры, длины), допуски и посадки, размеры резьб, присоединительные размеры валов и осей и т.д.

12.2. Параметры точности механизмов

12.2.1. Точность геометрических и кинематических параметров.

Для обеспечения функциональной и геометрической ВЗ параметры М должны находиться в заданных пределах, т.е. должна быть обеспечена их точность.

Точность параметра - степень приближения его к номинальному значению, наилучшим образом обеспечивающему функциональную ВЗ. Параметры реального М - действительные - сравнивают с параметрами теоретического - номинальными и получают оценку точности.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: изложение на тему, решебник по английскому языку.





Предыдущая страница реферата | 13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23 | Следующая страница реферата