Файл: Баренбойм, А. Б. Малорасходные фреоновые турбокомпрессоры.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 173

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Коэффициенты kа и k,, называемые в дальнейшем к о э ф ф и ­ ц и е н т а м и п е р е х о д а , могут быть определены по формулам

 

kv = 1+ («.-!)*■

( 100)

 

к- =

( 101)

где а„ — теоретические

коэффициенты концентрации напряжений;

т; — коэффициент,

учитывающий чувствительность

материала

кнадрезам;*-

технологические коэффициенты,

учитывающие состояние поверх­ ности;

V Тт — масштабные коэффициенты.**

Теоретический коэффициент концентра­ ции а0 и ат есть отношение максимального напряжения в зоне концентрации к сред­ нему.

На рис. 41 показан характер концентра­ ции напряжений при растяжении для детали, имеющей круглое отверстие. Теоретический

коэффициент концентрации будет <х3 =

_

Рис. 41. Концентрации

Выражение

1 -j-(а„ — 1) (см.

гср

 

напряжений

лу 100) часто

tj

форму­

к о э ф ф и ц и е н т о м

называется э ф ф е к т и в н ы м

к о н ц е н т р а ц и и , показывающим действительную (отличную от

теоретической) концентрацию напряжений в детали.

Ориентировочные значения теоретических коэффициентов кон­

центрации напряжений приведены в табл.

7.

Т а б л и ц а 7

 

 

 

 

Форма детали

Коэффициенты

концентрации

 

 

Для itjD 0,15 : 0,25

* В данном случае под надрезом подразумевается любой .концентратор“, как, например, выточка, отверстие, резкий переход и т. д.

** Здесь индекс г относится к нормальным напряжениям, а х — к каса­ тельным.

51


Форма детали

Кольцевая выточка

Галтель

Шпоночная канавка

Зубчатое колесо у ножки зуба

Резьба метрическая

Продолжение табл. 7

Коэффициенты

концентрации

 

 

Для rjD

 

 

0,05

0,1

Растяже­

1,7

 

ние

а3

 

Кручение

1,9

1,5

°т

 

Изгиб

я„

2,2

2,0

 

 

Для rjD

 

 

0,05

0,1

0,5

Растяже­

2,2

1,7

1,5

ние

аа

Кручение

 

 

 

а.

 

2,4

1,8

1,6

Изгиб

яо

2,6

2,0

1,8

Изгиб

 

а0

= 3

 

Кручение

 

= 2

 

Изгиб

 

В среднем

 

 

—2

я = 4 - 6

Для — = 0,4; 0,8; 1.2; 1,5

а

а = 1,3; 1,45; 1,6; 2,0

52


Продолжение табл. 7

ІІ І lUlll'rlTlI1->|Г'і ІІ

 

Форма детали

Коэффициенты

концентрации

 

Для выточки < ^ = 1,5

Запрессовка с натягом

Коэффициент чувствительности ц (табл. 8) показывает, на­ сколько данный материал чувствителен к надрезам. Так, например, из табл. 8 видно, что чугун совсем не чувствителен. Более всего чувствительны к надрезам легированные стали.

Таблица 8

Наименование материала

Углеродистые

стали.............................

Легированные

с т а л и ..................................................

Легированные

стали повышенной прочности

зв = 90—ПО кг/мм2 ..................................................

Стальное литье ...............................................................

Латунь ...............................................................................

Чугун ...............................................................................

т,3

0,4 : 0,5*

0,6-гО,7*

О 00. •І*

О

0,2

0,12

0

Ориентировочные значения коэффициента чувствительности приведены в табл. 8.

Масштабный коэффициент j a учитывает то обстоятельство,

что с увеличением размеров деталей уменьшается предел вынос­ ливости. Ориентировочные значения масштабных коэффициен­ тов та, Тт, Тв приведены в табл. 9 и 10.

* БЛльшие значения относятся к сталям с большим пределом прочности.

53


 

 

 

'Г,а б л и ц а 9

Диаметр детали,

 

Примечание

мм

 

30

0,8 +

1

 

50

0,7 +

0,9

Меньшие значения относятся

70

0,6 +

0,8

к сталям легированным

100

0,5 +

0,7

 

200

0,5 +

0,6

 

Таблица 10

Обозна­

 

Д и а м е т р з а г о т о в к и ,

мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чения

Материал

10

20

30

50

100

200

300

С т а л ь .................

1

1,1

1,15

1,25

1,3

1,4

1,5

С т а л ь .................

1

1,05

и

1,25

Чугун .................

1

1,2

1,3

1,5

1,8

2,0

 

 

 

 

 

 

 

Технологический коэффициент ß (табл. 11) учитывает влияние состояния поверхности детали на величину предела выносливости

стали.

Для ориентировочных расчетов при определении коэффициента перехода можно принимать

к- = (0,7 : 0,8) k , .

Существенное влияние на предел выносливости оказывают режимы резания, термическая, термохимическая и поверхностная механическая обработка, коррозия поверхности и другое. Физиче­ ские процессы, обусловливающие это влияние, весьма сложны. Поэтому данные табл. 11, в которой приведены значения тех­ нологического коэффициента ß, следует считать ориентировоч­

ными.

При обработке резцом имеет место фактор, уменьшающий пре­ дел выносливости вследствие увеличения концентрации из-за микрорельефа (влияние надреза); в то же время такая обработка оказывает упрочняющее влияние из-за явления наклепа при

резании.

Существенное повышение усталостной прочности наблюдается при дробеструйной обработке детали. Высокая производительность такой обработки позволяет эффективно упрочнять детали слож­ ной конфигурации, чем объясняется широкое применение этого

метода.

Значительный эффект для повышения усталостной прочности дает высокочастотная закалка.

ѳ4


 

 

 

 

 

 

 

Таблица 11

№№

 

 

 

Наименование

 

 

 

п/п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зеркальное полирование

......................................

 

 

 

 

 

 

Грубое

полирование или тонкое шлифование

0,9

 

 

Тонкая

обточка

а„ =

60

кг\мм2 . .

0,9

 

 

при а „ =

120

кг)мм- . ..

0,75

 

 

 

 

 

Грубая

обточка

зв =

60 кг/мм2

■ .

0,8

 

 

ав =

120

кг/мм2 . .

0,65

 

 

 

 

 

Наличие окалины

ав =

60 кг'мм2 . .

0,6

 

 

зв

120 KZjMM2 . .

0,35

 

 

 

 

 

Азотирование (при наличии концентрации напряжений) для

 

 

 

образца диаметром 30—40 м м ..................................................

 

1,3 4- 2

 

Цементация

(при наличии концентраций

напряжений) для

1,2+2

 

образца диаметром 30—40 м м ..................................................

 

 

Поверхностный наклеп (при наличии концентрации напря­

 

 

 

жений и для диаметра образца а 30—40 мм)\

 

 

 

обкатка

роликами.................................

 

 

................................

1,3+

1,8

 

обдувка дробью ............................................................................

 

 

 

 

1,1 +

1,5

 

Поверхностная закалка токами высокой частоты (при нали­

1 ,5 + 2,5

 

чии концентрации напряжений и для диаметра 30—40 мм)

10 Коррозия поверхности (для стальных образцов) при нали­

 

 

 

чии концентрации напряжений

 

0,55

 

при ав

- 60

кг / мм 2 ...................................................................

 

 

 

 

при з„ ---■ 120

кг / мм 2 ...................................................................

 

 

 

0,35

11

Коррозия легких

сплавов ...............................................................

 

 

 

0,3 +

0,5

12

Азотирование при наличии коррозии ..........................................

 

1 ,2 +

1,4

13

Обкатка роликами при наличии коррозии

.............................

1

 

14

Никелирование

 

 

 

 

0,65 +

1

15

Хромирование ........................................................................................

 

 

 

 

0,65 +

0,9

Особенно велико влияние высокочастотной закалки при наличии концентраторов напряжений.

Опыты показывают, что применение азотирования значительно повышает усталостную прочность.

Как известно, прочность детали увеличивается при наклепе. Кроме дробеструйной обработки, наклеп поверхностных слоев достигается также обработкой роликами (для цилиндрических гладких деталей), что дает более гладкую поверхность и более глубокий слой наклепа.

Из табл. 11 видно, что при соответствующей термической и тер­ мохимической обработке поверхности можно влияние технологиче­ ского фактора сделать положительным (при ß>l ) .

55