Способ выбора материала для изготовления валов
Изобретение относится к испытаниям материалов и позволяет повысить надежность путем учета комплексной связи характеристик статической и циклической прочности материала, а также конструкционных особенностей вала. К образцам материалов прикладывают статическзто нагрузку и опреде - ляют предел текучести и относительное удлинение. К партии других образцов , имекяцих концентратор напряжений , геометрически подобный концентратору в опасном сечецаи вала, и выполненных из двух материалов с одинаковым диаметром или из одного материала , но имеющих два разных диаметра , прикладывают циклическую нагрузку и определяют пределы вьшосливости этих образцов, с учетом которых выбирают материал для вала. i С/)
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (5D 4 С 01 Н 3/00
4 3(. " ; . р 13
Т
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
6Kii 1ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4052030/25-28
1 (22) 07.04.86 (46) 23.02. 88 ° Бюл. (71) Краматорский индустриальный институт и Краматорский научноисследовательский и проектно-технологический институт машиностроения (72) Л.М,Белкин, В.И.Белкин и А.Я.Шашко (53) 539.4 (088.8) (56) Решетов Д.Н. Детали машин.
М.: Машиностроение, 1974, с.423-428. (54) СПОСОБ ВЫБОРА МАТЕРИАЛА ДЛЯ ИЗ—
ГОТОВЛЕНИЯ ВАЛОВ (57) Изобретение относится к испытаниям материалов и позволяет повысить надежность путем учета комплексÄÄSUÄÄ 1375985 А 1 ной связи характеристик статической и циклической прочности материала, а также конструкционных особенностей вала. К образцам материалов прикладывают статическую, нагрузку и определяют предел текучести и относительное удлинение. К партии других образцов, имеющих концентратор напряжений, геометрически подобный кон центратору в опасном сечении вала, и выполненных из двух материалов с одинаковым диаметром или из одного материала, но имеющих два разных диа". метра, прикладывают циклическую нагрузку и определяют пределы выносливости этих образцов, с учетом которых выбирают материал для вала °
1375985
Изобретение относится к испытаниям материалов на прочность, Целью изобретения является повышение надежности путем учета комплек5 сной связи характеристик статической и циклической прочности материала, а также конструкционных особенностей валов.
Способ осуществляется следующим образом.
К образцам материалов прикладывают статическую нагрузку, доводят их до разрушения и определяют характе— ристики статической прочности: предел текучести b 2 и относительное
I удлинение А К партии других образцов, имеющих концентратор напряжений, геометрически подобный концентратору в опасном сечении вала, и вы- 20 полненных из двух материалов с одинаковым диаметром или из одного материала, но имеющих два разных диаметра, прикладывают циклическую нагрузку по схеме нагружения вала и on- 25 ределяют пределы выносливости этих образцов. (Г)(/0} }) - 0 ((1! /Д}(1}) 72 3(g(/g(2}» 6(1} g(1) )
-1 02 -" O2 О2
0,78 (0(— 1) 40(2 },4 (1)
0,2 }00 40 О,2 ()о 1 (2),((1} (1) м, о
2 (1) g(2) 02. ((2}
Параметр 0(определяют при m =
6, + 0,078(а(-1) (2 2 / сР«}) — 72,3
3,16 (6, / 0} "}) С учетом полученных характеристик статической и циклической прочности и теоретического коэффициента концентрации напряжений устанавливают параметр 4, / /, по которому выбирают (2 материал для вала
Величина 0(g равна 5, Параметр
m * mo если 1,35 2п с 1,65;
m 1,35 если m, (1,35; m = 1,65 если m, ) 1,65.
Значение 4, / d определяют по формуле (11, Ь, / 0}} 10. Это соотношение соответствует механическим свойствам стали 35. где Ь„ — предел текучести выбираемого материала; — относительное удлинение выбираемого материала;
m и a — - коэффициенты, характерные для данного класса материалов;
d - диаметр вала, мм;
- теоретический коэффициЬ ент концентрации напряжений.
В случае усталостных испытаний материалов схема нагружения образцов соответствует схеме нагружения вала.
Пример.Испытывают на усталость образцы диаметрами 20 мм с концентратором напряжений из двух сталей (25 и 40) в соответствии с
ГОСТом. Определяют предел выносливости 4 "„ 6, "90 МПа. По, результатам статических испытаний определяют предел текучести и относительное удлинение для стали 25 Ь(1}он 290 МПа, д (}он 343; для стали 40 6(2}
= 467 МПа, д " = 143.
Определяют параметр m иэ уравнения
В случае испытаний образцов с концентратором напряжений иэ одного матарнала }сталь 40 ), íî разных диаметров d = 20 мм и d, 1375985
= 60 мм, пределы выносливости составляют Ь(„ = 90 МПа, а", = 75 МПа, Предел текучести 6,,= 467 Мпа, — 14X.
Параметр Ы определяют по формуле
3,! 6(/Д
Затем по формуле
1п С72 3+3 16 (oë/ ") е — 6 ° 3 — 1n C 0 078((р-1)) ш т,а 2, 1n(6, /4 определяют m s 1,6. Далее по формуле (1 ) определяют (/ " = 10.
Составитель Ю.Матвиенко
Редактор В. Бугренкова Техред Л.Олийнык
Корректор С.Шекмар
Заказ 781/42 ; Тираж 847
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Подписное
Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4
t5
Формула изобретения
Способ выбора материала для изготовления валов, заключающийся в том, что к образцам двух материалов прикладывают статическую нагрузку, дово-20 дят их до разрушения и определяют условный предел текучести и относи1ельное удлинение, по которым с учетом теоретического коэффициента концентрации напряжений и масштабного фактора вала выбирают материал, 1 отличающийся тем, что, с цещю повышения надежности, к партии других образцов, имеющих концентратор напряжений, геометрически подобный концентратору в опасном сечении вала, и выполненных иэ двух материалов с одинаковым диаметром или иэ одного материала, но имеющих два разных диаметра, прикладывают циклическую нагрузку по схеме эксплуатации вала и определяют пределы выносливости этих образцов, с учетом которых выбирают материал для вала.
