Гипотезы прочности – это научные предположения об основной причине достижения материалом предельного напряженного состояния при сочетании основных деформаций.
Эквивалентное напряжение – это такое напряжение, которое равноопасно заданному случаю сочетания основных деформаций.
В соответствии с условием прочности эквивалентное напряжение не должно превышать допускаемое напряжение для материала:
σ экв ≤ [ σ ]
На основе возможных критериев опасного состояния разработано гипотезы прочности.
1. Гипотеза наибольших касательных напряжений – (третья теория прочности).
Опасное состояние материала наступает тогда, когда наибольшие касательные напряжения достигают предельной величины.
2. Энергетическая гипотеза (пятая теория прочности).
Опасное состояние материала в данной точке наступает тогда, когда удельная потенциальная энергия для этой точки достигает предельной величины.
Сочетание деформаций изгиба и кручения обычно испытывают валы круглого или кольцевого сечения.
|
|
При расчете валов учитываются только крутящий и изгибающий моменты, действующие в опасном поперечном сечении.
Эквивалентное напряжение по третьей теории прочности определяется:
Эквивалентное напряжение по пятой теории прочности определяется:
Моменты сопротивления сечений:
1. Круг диаметром d: W = π d3/32 ≈ 0.1 d3
3. Кольцо D * d: W = π (D 4 – d 4) /32 D ≈ 0.1 (D 4 – d 4 ) / D
При выборе диаметров вала следует пользоваться стандартным рядом диаметров:
10, 10, 5, 11, 11,5, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18,19, 20, 21, 22, 24, 25, 26, 28, 30, 32, 33, 34, 36, 38, 40, 42, 45, 48, 50, 52, 55, 60, 63, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 110, 120, 125, 130, далее через 10 мм.