§ 0.9. Коэффициенты запаса прочности
§ 0.9. Коэффициенты запаса прочности
При статических напряжениях. При статическом нагруже- нии * деталей (когда число циклов за весь период работы УУ^ ^ 103), изготовленных из пластичных материалов, концентрация напряжений не снижает несущей способности детали, так как местные пластические деформации способствуют перераспределению и выравниванию напряжений по сечению. В этом случае расчеты на прочность выполняют по номинальным напряжениям σ или τ.
Так же рассчитывают детали из хрупких материалов в связи с их пониженной чувствительностью к концентрации напряжений.
Для малопластичных материалов (легированные стали и др.) расчет ведут по наибольшим местным напряжениям, так как концентрация напряжений снижает прочность детали (см. рис. 0.5).
На основании сказанного расчетные коэффициенты запаса прочности 5, например, по нормальным напряжениям определяют по формулам: для пластичных материалов
где στ и σ„ — предел текучести и предел прочности материала; Ка — эффективный коэффициент концентрации напряжений (см. табл. 0.2); [sT] и [s„] — допускаемые коэффициенты запаса прочности по пределу текучести и пределу прочности.
Выбор значения [s] является весьма ответственной задачей, поскольку необходимо обеспечить требуемую надежность без завышения массы и габаритов детали. Ориентировочно рекомендуют:
для углеродистой стали [sT]= 1,3...1,6; для серого чугуна [sB]=2,1...2,4.
При переменных напряжениях. Для оценки сопротивления усталости
деталей необходимо учитывать их конструктивные формы, размеры,
состояние поверхности и другие факторы.
При действии переменных напряжений с амплитудой цикла σα, То расчетные коэффициенты запаса прочности определяют по формулам:
 |
где sa и sT — коэффициенты, определяемые по формулам (0.10) и (0.11).
В случае переменных напряжений для стальных деталей рекомендуют принимать:
при высокой достоверности расчета [s]= 1,3...1,5; при менее точной расчетной схеме [s]= 1,6...2,1.[1] Влияние асимметрии цикла на сопротивление усталости обычно незначительно и в формулах (0.10) и (0.11) не учитывается.