Условие прочности
Условие прочности
Прочность является главным критерием работоспособности большинства деталей. Непрочные детали не могут работать. Следует помнить, что разрушения частей машины приводят не только к простоям, но и к несчастным случаям.
Различают разрушение деталей вследствие потери статической прочности или сопротивления усталости. Потеря статической прочности происходит тогда, когда значение рабочих напряжений превышает предел статической прочности материала (например, σв). Это связано обычно со случайными перегрузками, не учтенными при расчетах, или со скрытыми дефектами деталей (раковины, трещины и т. п.). Потеря сопротивления усталости происходит в результате длительного действия переменных напряжений, превышающих предел выносливости материала (например, σ-1). Сопротивление усталости значительно понижается при наличии концентраторов напряжений, связанных с конструктивной формой детали (галтели, канавки и т. п.) или с дефектами производства (царапины, трещины и пр.).Для оценки прочности деталей машин сравнивают расчетные или рабочие напряжения, возникающие в деталях машин под действием нагрузок, с допускаемыми.
Условие прочности выражают неравенством
или 
, (1.2)
где 
, – расчетные нормальные и касательные напряжения в опасном сечении детали; 
– допускаемые напряжения. Кроме обычных видов разрушения деталей (поломок), наблюдаются случаи, когда под действием нагрузок, прижимающих две детали одну к другой, возникают местные напряжения и деформации. Разрушения деталей в этом случае вызывают контактные напряжения. Тогда производят расчет по условию контактной прочности:
, (1.3)
Информация в лекции "9. Терморезисторы" поможет Вам.
, (1.4)
где 
– расчетная величина контактных напряжений (формула Герца); q – нагрузка на единицу длины контакта; Епр – приведенный модуль упругости; 
– приведенный радиус кривизны; 
– допускаемое контактное напряжение. Эта формула получена для случая контакта под нагрузкой двух круговых цилиндров бесконечно большой длины, материалы которых имеют коэффициент Пуассона 
= 0,3.
Прочность деталей машин зависит от ряда конструктивно-технологических факторов. К числу важнейших относится конфигурация детали.Сформулируем основные принципы образования конструктивных форм деталей машин.
1.При конструировании деталей не следует допускать резких переходов, т. е. резких изменений формы соседних поверхностей. Соблюдение этого положения очень важно, так как при резких переходах в зоне сопряжения сечений наблюдается значительная концентрация напряжений, снижающая прочность детали при действии в ее сечениях, как статических так и переменных напряжений.
2.Конструктивные формы детали должны обеспечить по возможности равнопрочность всех ее сечений.
3.Конструктивные формы детали должны обеспечивать близкое к равномерному распределение напряжений по сечению детали. С этой целью применяют тонкостенные прокатные и прессованные профили, трубы и т. д. Большинство деталей машин подвержено изгибу и кручению, при которых максимальные напряжения возникают в поверхностных слоях деталей. На поверхности расположены основные источники концентрации напряжений, поэтому разрушение деталей, как правило, начинается с поверхности. Для повышения конструкционной прочности деталей машин широко применяют различные способы поверхностного упрочнения.
