Виды отказов по критерию прочности

Глава 2. Прочность деталей ПТ и СДМ

В зависимости от условий нагружения и характеристик материала по

условиям прочности отказы могут быть при:

- усталостном разрушении;

- пластической деформации;

- хрупком разрушении;

- нарушении сцепления в соединениях с натягом;

- нарушении сцепления в приводах и передачах трения;

- нарушении сцепления в резьбовых соединениях.

Детали из хрупких материалов (чугун, низкоотпущенные стали, пластмассы, и др.) при затягивании или ударах (корпуса, крышки и др.)

Шпонки, шпоночные канавки, крепежные детали, поверхности качения и др.

		Ременные передачи, ленточные конвейеры, канатоведущие приводы и др.
	Элемкнты металлоконструкций и детали машин в условиях холодного климата

Пружины

Болты (при затягивании), канаты, ленты и др.

		Резьбовые соединения

1.1. Усталостное разрушение деталей

- возникает при переменных напряжениях, превышающих предельное

значение для данных условий.

Рис. Картина усталостного разрушения вала: 1 - зона мгновенного разрушения; 2 - зона постепенного разрушения из-за усталости материала.

ИНФОРМАЦИЯ: Основным признаком усталостного разрушения является наличие на поверхностях излома двух характерных зон с четкими границами (рис.). Одна из них (внутренняя) имеет крупнозернистую структуру, образующуюся в момент разрушения детали; вторая (наружная) имеет сравнительно гладкую поверхность, образующуюся постепенно, в результате развития усталости материала детали. Момент возникновения усталостных разрушений установить практически не удается, поэтому лучшим средством их предупреждения является ликвидация условий для их возникновения.

	На фотографиях хорошо видно, что разрушение имело усталостный характер: поверхность разрушения состоит из гладкой ("затертой") усталостной части I и зернистой части II, отвечающей "долому" детали.

1.2. Пластическая деформация сопровождается образованием местной или общей ползучести металла из малоуглеродистой и низколегированных сталей.

При увеличении нагрузки, вызвавшей пластическую деформацию, может

произойти общее разрушение изделия.

1.3. Ползучесть - процесс медленного нарастания остаточной деформации во времени при постоянном напряжении или температуре.

Деформации ползучести аналогичны пластическим деформациям с одним отличием: если полностью разгрузить образец, то обнаруживается явление возврата или обратной ползучести: в момент разгрузки мгновенно исчезает начальная упругая деформация, после этого ненагруженный образец продолжает укорачиваться.

ИНФОРМАЦИЯ: ползучесть условно делят на три участка, или стадии:

• АВ — участок неустановившейся (или затухающей) ползучести (стадия I),
• BC — участок установившейся ползучести — деформации, идущей с постоянной скоростью (стадия II),
• CD — участок ускоренной ползучести (стадия III),
• E₀ — начальная деформация (упругая или сумма упругой и пластической) в момент приложения нагрузки (стадия IV),
• точка D — момент разрушения