2017-12-14
739
В сечениях деталей, где имеются резкие изменения размеров, надрезы, острые углы, отверстия, возникают высокие местные напряжения (так называемая концентрация напряжений). В этих сечениях, как правило, развиваются трещины усталости, приводящие в итоге к разрушению детали. Местные напряжения 
обычно значительно превышают те наибольшие значения напряжений, которые получились бы при отсутствии причин, вызывающих концентрацию. Зависимость между местными и так называемыми номинальными напряжениями, т. е. вычисляемыми по формулам сопротивления материалов, имеет вид:
(11.8)
где 
— коэффициент концентраций напряжений.
Местные напряжения очень уменьшают предел выносливости. Поэтому изделиям, работающим при напряжениях, переменных во времени, следует по возможности придавать форму, не имеющую резкого изменения сечения, ослаблений и выточек, вызывающих концентрацию напряжений.
Предел выносливости зависит также от размеров детали и качества обработки ее поверхности. При увеличении размеров детали предел выносливости понижается. Это явление учитывается так называемым масштабным фактором 
.
Характер обработки поверхности учитывается коэффициентом чистоты поверхности 
, который изменяется от 0,6 до 1,0 при обычных методах обработки деталей. Если же поверхность детали подвергается специальному упрочнению (азотирование, цементация и т. п.), то коэффициент чистоты поверхности может быть больше единицы.
Когда известны пределы выносливости образца 
, масштабный фактор , коэффициент чистоты поверхности и эффективный коэффициент концентрации напряжений детали 
, то при заданном коэффициенте запаса прочности [n] можно определить допускаемое напряжение изгиба при симметричном цикле для данной детали по формуле:
. (11.9)
При симметричном цикле растяжения-сжатия:
(11.10)
где предел выносливости 
.
Аналогично в случае симметричного цикла кручения
, (11.11)
где 
для стали; 
— коэффициент концентрации касательных напряжений.
