Расчеты на прочность деталей ДВС при напряжениях, переменных во времени. Гоц А.Н. - 46 стр.

прочным сталям соответствуют большие значения q, для малоуглероди-
стых сталей q снижается до 0,5. Для чугуна q = 0, т. е. чугун крайне мало
чувствителен к концентрации напряжений. Это объясняется тем, что нали-
чие большого количества микроскопических включений графита в чугуне
является источником весьма сильной внутренней концентрации напряже-
ний, по сравнению с которой концентрация, вызванная формой детали, не-
значительна. Коэффициент чувствительности q зависит от материала, гео-
метрической конфигурации детали, ее абсолютных размеров и теоретиче-
ского коэффициента концентрации.
                                        Приближенные значения q для
                                   сталей в зависимости от отношения
                                   σ т σ в и радиуса кривизны r поверх-
                                   ности детали в месте концентрации
                                   напряжений даны на графике рис. 35
                                   [6]. При отношении σ т σ в = 0,4…0,5
                                   опыты дают большой разброс. Об-
 Рис. 35 Графики коэффициента чув-
                                   ласть разброса на рис. 35 заштрихова-
 ствительности q для стали         на.
                                        Предел выносливости гладкого
образца зависит от его абсолютных размеров. Как показывают опыты, с
увеличением абсолютных сечений образца предел выносливости его по-
нижается. Некоторые авторы это снижение предела выносливости относят
за счет следующих обстоятельств:
  • в образцах больших размеров более вероятно наличие дефектов мате-
     риала;
  • при изготовлении образцов происходит наклеп (упрочнение) поверх-
     ностного слоя, толщина которого, как правило, будет относительно
     меньше для больших образцов, чем для малых, а как показывают опы-
     ты, наклеп большей частью повышает предел выносливости;
  • при изгибе и при кручении с увеличением абсолютных размеров дета-
     ли уменьшается градиент напряжений1 (рис. 36) и увеличивается объ-
     ем материала, где напряжения максимальные, что создает более бла-
     гоприятные условия для образования трещин усталости.
     Следует отметить, что до настоящего времени еще нет исчерпываю-

1
  Градиент напряжений равен тангенсу, который образует эпюра напряжений с осью
эпюры. В нашем примере градиент напряжений равен отношению σmax к радиусу вала r.

46