Для определения допускаемых напряжений в машиностроении применяют следующие основные методы.

1. Дифференцированный запас прочности находят как произведение ряда частных коэффициентов, учитывающих надежность материала, степень ответственности детали, точность расчетных формул и действующие силы и другие факторы, определяющие условия работы деталей.

2. Табличный   — допускаемые напряжения принимают по нормам, систематизированным в виде таблиц. Этот метод менее точен, но наиболее прост и удобен для практического пользования при проектировочных  и  проверочных  прочностных расчетах.

В работе конструкторских бюро и при расчетах деталей машин в данном справочнике применяются как дифференцированный, так и. табличный методы, а также их комбинация.

Приведенные допускаемые напряжения предназначены для приближенных расчетов только на основные нагрузки. Для более точных расчетов с учетом дополнительных нагрузок (например, динамических) табличные значения следует увеличивать на 20 — 30 %.

Допускаемые напряжения даны без учета концентрации напряжений и размеров детали, вычислены для стальных гладких полированных образцов диаметром 6 — 12 мм и для необработанных круглых чугунных отливок диаметром 30 мм. При определении наибольших напряжений в рассчитываемой детали нужно номинальные напряжения ?ном и tном умножать на коэффициент концентрации к*?, или к*t.

σmax= к*σхσном

tmax= к*tхtном

Табл. 1 Допускаемые напряжения* для углеродистых сталей обыкновенного качества в горячекатаном состоянии

Маркастали Допускаемые напряжения **,МПа
При растяжении [σр] при изгибе [σиз] При кручении[tкр] при срезе [tcp] при смятии[σсм]
I II III I II III I II III I II III I II
Ст2 115 80 60 140 100 80 85 65 50 70 50 40 175 120
СтЗ 125 90 70 150 110 85 95 65 50 75 50 40 190 135
Ст4 140 95 75 170 120 95 105 75 60 85 65 50 210 145
Ст5 165 115 90 200 140 110 125 90 70 100 65 55 250 175
Ст6 195 140 110 230 170 135 145 105 80 115 85 65 290 210

* Горский А. И.. Иванов-Емин Е. Б., Кареновский А. И. Определение допускаемых на­пряжений при расчетах на прочность. НИИмаш, М., 1974.

** Римскими цифрами обозначен вид нагрузки: I — статическая; II — переменная, дейст­вующая от нуля до максимума, от максимума до нуля (пульсирующая); III — знакопеременная (симметричная).

Табл. 2 Механические свойства и допускаемые напряжения углеродистых качественных конструкционных сталей

Мар­ка стали Термо­обра­ботка * Вре­мен­ное сопро-тивле-ние Пре­дел теку­чести

 

Предел выносливости Допускаемые напряжения **, МПа
при рас­тя-же-нии при из­ги­бе при кру­че­нии

 

при растяжении при изгибе при кручении при срезе при смятии
МПа I II III I II III I II III I II III I II
08 Н 330 200 120 150 90 110 80 60 130 95 75 80 60 45 60 45 35 165 120
10 Н 340 210 125 155 95 110 80 60 145 100 75 80 60 45 65 45 35 165 120
Ц-В59 400 250 145 180 110 130 90 70 155 115 90 100 65 55 70 50 40 195 135
15 Н 380 230 135 170 100 125 85 65 150 ПО 85 95 65 50 75 50 40 185 125
Ц-В59 450 250 160 200 120 145 50 80 175 125 100 110 80 60 85 60 45 210 175
20 Н 420 250 150 190 115 140 115 95 170 120 95 105 70 55 85 60 45 210 175
Ц-В59 500 300 180 225 135 165 115 90 200 140 110 125 75 55 100 60 45 240 175
25 Н 460 280 170 210 125 150 110 85 180 130 105 110 80 60 90 65 50 220 165
Ц-В58 550 350 200 250 155 180 130 100 210 160 125 135 95 75 110 80 60 270 195
30 Н 500 300 180 225 135 165 115 90 200 140 110 125 90 70 100 65 55 240 175
У 600 350 215 270 160 200 140 105 240 175 135 150 105 80 120 85 65 300 210
35 Н 540 320 190 240 145 180 125 95 210 155 120 135 90 70 110 75 55 270 190
У 650 380 230 290 175 210 150 115 260 185 145 160 110 85 130 90 70 520 220
В35 1000 650 360 450 270 330 230 180 400 290 220 250 165 135 200 140 110 500 350
40 Н 580 340 210 260 155 190 130 105 230 165 130 140 100 75 115 80 60 280 200
У 700 400 250 315 190 230 160 125 270 200 155 170 120 95 140 110 80 340 240
В35 1000 650 360 450 270 340 230 180 400 290 220 250 175 135 200 140 110 500 350
45 Н 610 360 220 275 165 200 140 110 240 175 135 150 105 80 125 85 65 300 210
У 750 450 270 345 205 240 170 135 290 215 170 185 130 100 145 105 80 360 260
М35 900 650 325 405 245 300 210 160 360 260 200 230 165 120 185 125 95 450 310
 

Теги: