|
Уменьшение концентрации напряжений. Если устранить концентраторы напряжений полностью невозможно, то следует заменять сильные концентраторы умеренно действующими. Например, резьбовые отверстия, принадлежащие к числу наиболее сильных концентраторов, целесообразно заменять гладкими отверстиями, отрицательный эффект которых меньше и может быть ослаблен рядом мер.
Концентраторы следует удалять из наиболее напряженных участков детали и переносить, если это допускает конструкция, в зоны наименьших напряжений. С целью уменьшения номинальных напряжений целесообразно увеличивать сечения детали на участках расположения концентраторов.
Отверстия. Участки деталей, ослабленные отверстиями, упрочняют путем увеличения сечений в зоне расположения отверстий, скругле-ния кромок отверстий, обжатия кромок, дор нования отверстий и т. д.
Полые валы. Внутренние полости валов, подвергающихся большим циклическим нагрузкам, следует обрабатывать с наиболее низкой, экономически приемлемой шероховатостью, вплоть до полирования, и подвергать упрочняющей обработке (раскатыванию, калиброванию, уплотняющему протягиванию, чеканке взрывом). На внутренних поверхностях следует избегать выточек, резьб и других резких концентраторов напряжений. В ступенчатых отверстиях следует делать плавные переходы между ступеньками.
Как общее правило, детали, подверженные высоким циклическим нагрузкам, должны иметь плавные формы, обеспечивающие равномерность силового потока. Сечение деталей следует во избежание скачков напряжений определять из условия приблизительной одинаковости напряжении с учетом всех действующих нагрузок.
Детали, хорошо сконструированные под высокие циклические нагрузки, имеют характерные сглаженные формы, которые условно называют обтекаемыми.
Коленчатые валы. Исходная конструкция обладает малой прочностью. В конструкции прочность повышена увеличением диаметра коренных и шатунных шеек, а также сечений щек. Увеличение диаметра шеек сокращает длину наиболее опасных по прочности участков между шейками. Смещение внутренней расточки шатунной шейки с геометрической оси шейки на величину к усиливает связь шатунных шеек со щеками и повышав прочность шейки при изгибе силами вспышки.
В конструкции диаметр шеек увеличен до появления перекрытия шатунных и коренных шеек, обеспечивающего прямую связь шеек. Введена бочкообразная расточка шатунной и коренной шеек, снижающая концентрацию напряжений от маслоподводя-щих отверстий в щеках коленчатого вала и увеличивающая прочность соединения шеек со щеками. Совокупность всех этих мер значительно увеличивает прочность коленчатого вала по сравнению с исходной конструкцией.
Формы с глубокими внутренними полостями и усиленными щеками осуществимы в конструкциях литых коленчатых валов.
Во избежание увеличения осевых размеров коленчатого вала и сокращения длины коренных и шатунных шеек, вызываемого утолщением щек, последние развивают в поперечном направлении, заменяя призматические щеки ромбическими, эллиптическими и круглыми.
Устранение концентрации нагрузок. Важное правило конструирования циклически нагруженных деталей - это устранение местных скачков напряжений, возникающих в точках приложения сосредоточенных нагрузок.
В зубчатых колесах непрямолинейность зуба, погрешности угла наклона спиральных зубьев, перекос осей колес могут вызвать сосредоточение нагрузки на кромках и, как следствие, повышенные напряжения изгиба и смятия. Обязательно снятие фасок или галтелей на углах зубьев. Полезно увеличивать податливость зуба путем уменьшения жесткости обода по направлению к торцам.
| 
