Биргер И А , Шорр Б Ф , Иосилевич Г Б - Расчет На Прочность Деталей Машин Справочник (1993.4 Изд)(Scan) (Расчет на прочность деталей машин. Справочник), страница 6

4 2 2,45 2.48 2.6! 2.ь4 2.57 2 3 08 3 !4 3 !1 вба 670 65'1 643 677 6$' 597 682 569 647 510 485 4Ь1 Л 11 $" 6 133 248 741 237 731 '26 720 214 208 205 Лт 183 $75 нб !69 151 141 13! 1ьб 1ЛО !3$ 238 224 218 2$3 207 202 197 194 !85 173 165 156 160 143 Лзм 128 1? 1 1$3 7Ы 271 216 2!'2 207 202 197 188 180 !68 !60 152 145 !38 130 !25 117 110 3,$4 3,52 3.62 3.70 3 80 3,90 4,00 4,10 4, 20 4.26 4,37 4.48 4,!О 4,71 4.88 6.05 5,42 .$3 5,83 3!3 298 282 369 255 241 729 217 207 200 190 180 $70 160 150 140 130 120 110 102 112 107 !02 98 92 87 82 78 74 72 Ьб 75 61 58 54 50 47 43 40 37 ,Ос 104 94 бо 84 80 7. 70 67 5о 56 45 42 107 !Оз 96 92 иь 82 78 74 70 58 63 61 58 54 51 48 4! 8 35 !03 58 93 89 84 80 7ь 72 Ь8 Ьб 63 89 56 52 50 47 43 40 37 34 28 йдеханические характеристики материалов и оценка прочности (де, ) (реь, (ре „ с(51 (ргсс (рс (рею ав до —" и „ 16) 18(р, — 18(р,--- = 18 а 118 ад„, — 18 ад„х), СВОЙСТВА ПРИ ВЫСОКИХ И НИЗКИХ 1ЕМПЕРАТУРАХ нли пх,(р( — а з( з — С = — сопИ, (7) Рис.

Х. Кривые Ххнтехьноа прочности арн равных настоенных температурах ( Гс > > гд ваются и разрушающая нагрузка практически не изменяется. При повторных нагружениях концентрация напряжений снижает несущую способность детали (см. ниже). В более хрупких материалах неравномерное распреде. ление напряжений сохраняется до момента разрушения и оценивается эффективным коэффициентом концентрации напряжений при постоянной нагрузке, который определяют экс. пернментально как отношение преде. ла прочности гладкого образца ав к пределу прочности аналогичного образца с концентратором напряжений (обычно с надрезом) овн. Чувствительность материала к ионцентрации на(.ряжения оценивают также ударной вязкостью, которую определяют на образцах с надрезом. С повышением температуры механическне свойства материалон изменяются.

пределы прочности, пропорциональности и текучести, а также молуль упругости убыавют; пластичность обычно увеличивается, но при некоюрых температурах она может и понижаться. Для большинства конструкционных матерна.юв при нормальной температуре статическая прочность практически не зависит от времени прнложешш нагрузли. Прн повышенных тем- пературах, а для неиоторых мате. риалов (типа полимеров) даже при нормальной, статическая прочность зависит от длительности нагружения, так как с течением времени могут меняться механические свойства материала, размеры детали и распределение в ней напряжений. Поэтому при высоких температ) рах определяют не тольно обычные механические хараитерисгики при кратковременных испытаниях, но и характеристики при продолжительной работе.

Прочность материала называют в этом случае длительной прочностью. Для определения механических свойств образца прн продолжительной работе его нагрева(от в электропечи, установленной на разрывной машине, нагружают и отмечают время до разрушения (р. Чем выше напряжение, тем быстрее разрушается образец. Напряжение, при котором образец разрушается не ранее заданного времени, называют пределом длительной ~прочпасгп а Обозначение = 250 МПа указывает, что при напряжении 250 МПа образец разрушается не менее чем через 800 ч. Прелел длительной прочности всегда ниже предела прочности прн кратковременном испытании.

Завасимосгь предела длительной про~ности олл от времени ари постоянной темгературе ( называ(от кривой длительной прочности. В лвойных логарифмических коордянатах зта зависимость в определенных пределах имеет аид прямой линии (рис. 4): где т = 18 а и С вЂ” постоянные для данной температуры испытания.

Чем выше температура, тем меньше показатель степени т и тем быстрее убы. ваег по времени предел длительной прочности. Пределы длительной проч. ности для некоторых материалов прн. веделы в гибл 2. 11о паиным таблицы Сбойс)пли при мксодид и пивдид ашмплратурал 2. Меканическне свойства (в Миа) немотормк материалов при навык!анной температуре Предел длительной проч. ности Оу ° 10чч 2 с о сь ! ~Х Йс Предел ползучестн ь о т с м о чЬ с.

~ь 1 о Марка стали илн сплава ш ь с с о 72 БЗ 49 44 35 2Х!3 4,8 3,0 65 44 43 36 28 1В 25 13 5 12Х)8Н97 12,8 4 2 2 36 24 16. 2 9. 5 20 9 5 40Л)ОС2М 84 ОС Бб 57 48 44 43 42 41 40 32 22 14 23 15 6,5 ХНЗБВТ 13 в ЗО 60 50 45 Э8 33 94 72 60 56 50 42 4Б 35 38 78 35 30 24 37Х)2НВТЭМФБ 106 98 93 72 ЗВ 48 25 18 Х Н ТОМ Э Т Н) В 56 ЗЗ 11 56 40 17 70 44 22 ХНТТТБЭР 40 23 16 50 28 !2 36 18 10 оь7 л' о. он си к и е 20 300 400 450 500 550 20 400 500 500 700 800 20 400 Боо 5,50 600 20 300 600 650 700 20 450 600 650 700 750 20 600 700 800 909 20 500 600 700 800 96 78 68 65 44 1!0 9Ь 87 83 65 52 43 40 38 Зб 28 31 22 21 !В 16 10 68 49 46 42 37 70 63 60 Ь5 28 70 64 57 56 44 75 68 ББ 58 38 30 Меканические «Орактеристики материааое и оценка прочности Продолжение табл 2 Предел дли- тельнсО проч- ности одл 10-' д с с н Предел ползучест н л с Марка стели или сплава о о з о о о о 52 32 15 12 38 16 6.5 38 '10 и ЖСВК 37 1В 11 25 11 6,5 900 1060 !050 ЖС6-У !8,5 15 11,5 6,5 18 АЛ18 29 17 10 4 28 16 8 3 АК4-1 50 38 24 18 20 200 250 306 16 7,5 3.

2 19 10 5.5 ВД-!7 66 27 ВТ3.1 Боралюминиб одно. направленныд В числителе приведены пределы прочности а продолсном. в знаменателе — а по. перечном направлени» образцов очз о н и 20 800 900 1060 1030 20 175 200 250 ЗОО 20 150 200 250 ЗОО 20 306 400 500 666 20 100 200 300 466 500 о н с с 4 ак Со 95 92 78 54 43 37 27 26 17 12 45 40 34 28 !7 !00 ?6 70 53 ! 20711,5 110711 102/10 9575,5 87 80 чо ! и Е и 85 84 52 32 26 22 20 22 10 7,5 Зб 36 29 20 14 95 63 66 25 Сбойстба лри вытких и низких температурах 3! и формуле (7) можно найти значение постоянных т, С; 1рз 18— т= С = а„,г,.

алпх 18— алле Например, для сплава ХН77ТЮР при Т.= 700 оС а!ео = 440 МПа, а„'„= 330 МПа, откуда 1000 18— 100 т = = 8,0; 440 !8— 330 С = 440а. !00 = 1,4 1Оез (МПа)з ч. Размеры нагруженных при высокой температуре деталей с течением времени непрерывно меняются, что может нарушить рабату машины. Это явле.

ние называют ползучестою. При испы. танин на ползучесть к нагретому об. раэцу прикладывают постоянную на. грузку и через определенные промедсутки времени измеряют удлинение образца Зависимость остаточной де. формации от времени испытаний при 'постоянном напряжении и постоянной температуре называют кривой лол.

аучести (рис, 5). Остаточная деформация вначале быстро нарастает (стадия 1 — неуста. иовившаяся ползучесть), затем в течение основного времени работы схорость ползучестн остается примерно постоянной (стадия П вЂ” установившаяся ползучесть), наконец, перед разрушением образца скорость пол. вучести быстро нарастает (111 стадия). Чем выше напряжение и температура, тем быстрее развивается ползучесть.

Наибольшее напряжение, прн котором деформация полэучести за определенный период времени не превышает заданного значения, называют пределом лолзучеапи (обозначение ао зчео — 150 МПа указывает, что при напряжении 150 МПа ползучесть за 100 ч вызывает относительное остаточное удлинение 0,2ой). Пределы полвучестн некоторых сплавов приведены в табл.

2. Соси бс бе б,сбд Рис. Э. Кривые поззучтти при разных постозииых наорзиеиизз Когда общая деформация детали по условиям рабо~ы осгается неизмен. ной (например, вытяжка болта в резьбовом соединении), увеличение с те. чением времени пластичесхай дефор. мации приводит к уменьшению упру. гой деформации н падению напряжения (в данном случае к ослаблению реэьбоеого соединения). Это явление называют релаксацией напрлзяепий. Наконец, при высоких температурах происходит интенсивное окисление ряда материалов.

В неравномерно нагретых конструкциях палзучесть при. водит с течением времени к перераспределению напряжений: в горячих зонах напряжения уменьшаются, в ба. лее холодных — увеличиваются. Эта должно учитываться в расчетах на длительную прочность. Применение обычных конструхционных сталей в условиях значительной напряженности ограничено температурой 300 †4 'С.

Жаропрочные стали и сплавы на основе никеля и тугоплавких металлов применяют при температурах до 700 — 800'С и выше. При еще более высокях температурах применяют металлокерамические н керамические материалы. Температурный диапазон прймене. ння ряда материалов может быуь расширен прн использовании защитных жаростойких покрытий. При очень низних (или, как их иногда называют, криогенных) температурах механические свойства ма. териалов также меняются повышается прочность и снижается пластичность.

При снижении температуры от нормальной до — 200 'С пределы прачнасти и текучести сталей возрастают 32 Мсканическае карактеристнки материален и оценка прочности амплитуда переменных напряжений а„=0,5(о,„— о щ). (9) СВОЙСТВА ПРИ ПЕРЕМЕННЫХ НАПРЯЖЕНИЯХ Рис. К.

Схема ризруменн» зубе зубчатого колеса от устзлост»: Л вЂ” точке нозннкно енин устазостноа грслнны, Л — линни рл нитин трещины; ВС вЂ” обллсть лоломз в среднем на 20 †ЗОеА . Относительное удлинение н особенно относительное сужение заметно уменьшаютсл, т е. материке становится более хрупхнм. Усиливается чувствительность материала к концентрации напряжений, поэтому прочность надрезанных образцов с понижением температуры обычно падает. Для каждого материала имеется предельная температура, ниже которой его применение в конструкциях становятся недопустимым нз-за высокой хрупкости.