Механика. Гурин В.В - 125 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

125
Чтобы уменьшить концентрацию напряжений в деталях, испыты-
вающих деформацию изгиба, необходимо предусматривать плавные пере-
ходы от одного размера сечения к другому, закругления в углах, уменьше-
ние жесткости более массивной части детали в месте перехода, и т.п. Все
это приводит к заметному снижению коэффициента концентрации и, сле-
довательно, благоприятно сказывается на прочности деталей.
2.8.2.3. Концентрация напряжений при кручении
Местное увеличение напряжений при кручении вызывается резким
изменением контура поперечного или продольного сечения вала (нали-
чием отверстия, резьбы, выточки, канавки и т.д.).
Как при растяжении или изгибе, величина максимального каса-
тельного напряжения в зоне концентрации определяется произведением
номинального напряжения
н
на коэффициент
к
, то есть:
max к н
.
Значение
н
вычисляют для наименьшего сечения по обычным
формулам сопротивления материалов. Например, при расчете круглых
валов используется зависимость (2.6.9):
к
max
p
T
W
, (2.8.4)
Рассмотрим концентрацию напряжений у продоль-
ных шпоночных пазов. Если шпоночный паз имеет пря-
моугольное сечение (рис. 2.8.3), то в выступающих углах
m касательные напряжения равны нулю, а во входящих
углах n напряжения теоретически бесконечно велики
(практически же их величина ограничена пределом текучести – если вал
изготовлен из пластичного материала).
Как показали исследования, коэффициент концентрации напряжений
для паза при заданных глубине его и размерах вала зависит главным обра-
зом от кривизны поверхности по дну паза. Поэтому углы n необходимо
скруглять, причем с увеличением радиуса скругления концентрация напря-
жений будет уменьшаться. Так, с увеличением радиуса от 0,1 до 0,5 глуби-
ны паза коэффициент
к
снижается более чем в 2 раза.
Если вал имеет поперечную кольцевую выточку полукруглого сече-
ния с очень малым радиусом (рис. 2.8.4), то касательное
напряжение в глубине выточки вдвое больше, чем на по-
верхности вала без выточки.
На практике часто применяют цилиндрические валы
с различными диаметрами на разных участках, причем
d
d
Рис. 2.8.4

Страницы