3 Pingekontsentratsioonpaindel Kasutanõppejõupooltantudmaterjale: Alltoodud jooniselt 3 saab välja lugeda K väärtused (vertikaalteljel), milleks on · Kui ,siis K = 1,8 · Kui ,siis K = 1,95 Lineaarseinterpoleerimiseskeem: Pingekontsentratsioonitegurstaatikas K - Silindriliseleastmele STAATILISEL paindel Pingekontsentratsioonitegurtsükliliselkoormusel Pingekontsentratsioonitegur TSÜKLILSEL koormusel: q = kontsentratsioonitundlikkuse tegur Kontsentratsioonitudlikkuse tegur: r = pingekontsentraatori kõverusraadius a = Neuber'i konstant Kontsentratsioonitundlikkuse tegur: Pingekontsentratsioonitegur tsüklilisel koormusel: Pingekontsentratsioonitegur tsüklilisel koormusel on väärtuselt väiksem, kui pingekontsentratsioonitegur staatilisel koormusel. Tsükliline Staatiline 4.RistlõikeBohtlikepunktidekohalikupingeajalistmuutustnäitavgraafik Kohalik paindepinge amplituudväärtus:
Alltoodud jooniselt 3 saab välja lugeda K väärtused (vertikaalteljel), milleks on · Kui ,siis K = 1,8 · Kui ,siis K = 1,95 Joonis Pingekontsentratsioonitegur paindel Lineaarse interpoleerimise skeem joonisel 4. Joonis Interpoleerimise skeem Pingekontsentratsioonitegur staatikas K - Silindrilisele astmele STAATILISEL paindel Pingekontsentratsioonitegur tsüklilisel koormusel Pingekontsentratsioonitegur TSÜKLILSEL koormusel: q = kontsentratsioonitundlikkuse tegur Kontsentratsioonitudlikkuse tegur: r = pingekontsentraatori kõverusraadius a = Neuber'i konstant Kontsentratsioonitundlikkuse tegur: Pingekontsentratsioonitegur TSÜKLILISEL koormusel: NB! Pingekontsentratsioonitegur TSÜKLILISEL koormusel on väärtuselt väiksem, kui pingekontsentratsioonitegur STAATILISEL koormusel. Ja nii ongi. 4 Ristlõike B ohtlike punktide kohaliku pinge ajalist muutust näitav graafik Kohalik paindepinge amplituudväärtus:
Sisukord Algandmed 1. Koormuse suurimale väärtusele Fmax vastav paindemomendi M epüür. Painde tugevustingimus. Varda peenema osa läbimõõt d. 2. Varda jämedama osa läbimõõt D, ja raadius seosest R = 0,2(D – d). Varda ohtliku koha eskiis (mõõtkavas 1:1). 3. Ülemineku B staatika pingekontsentratsiooniteguri Kt väärtus ning pingekontsentratsiooniteguri väärtus tsüklilisel koormusel K-1. Pingekontsentratsioonitegur staatikas: Kontsentratsioonitundlikkuse tegur: 4. Pingekontsentraatoriga ristlõike B ohtlike punktide kohaliku pinge ajalist muutust näitav graafik. 5. Materjali pöördpainde väsimuspiir seosega σ-1 = 0,5Rm. 6. Ristlõike B kohalik väsimuspiir , kasutades väsimuspiiri alanemise tegurit. 7. Ristlõike B kohalik väsimusgraafik, võttes 1000 pingetsükli tingliku väsimuspiiri väärtuseks σ-1E3 = 0,9Rm. Eeldatav pingetsüklite arv purunemiseni. 8. Vastus. Algandmed Konsoolne kinnitus
30. Pingekontsentratsioonitegur D 128 31. = =1,4 d 91 4 R 7,4 32. r= = =0,08 d 91 33. Pingekontsentratsioonitegur staatikas: D 34. Kui =1,2, siis K 1,78 d D 35. Kui =1,5, siis K 1,85 d 1,4-1,2 36. K t =1,78+ ( 1,85-1,78 )=1,83 1,5-1,2 37. Kontsentratsioonitundlikkuse tegur: 38. Tugevuspiir - Rm = m =¿ 470 MPa 39. Neuber'i konstant - a a=0,5 mm0,5 40. Pingekontsentraatori kõverusraadius - r = 0,08 1 1 1 q= = = =0,36 0,5 2,77 1+ 41. a 1+ r 0,08 42. Pingekontsentratsioonitegur tsüklilisel koormusel: 43. K-1=1+q ( K -1 )=1+0,36 ( 1,83-1 )=1,298 1,3 44. Pinge ajalist muutust näitav graafik
K-1 𝐷 71 = = 1,2033 𝑑 59 𝑅 2,4 𝑟= = = 0,04 𝑑 59 Pingekontsentratsioonitegur staatikas: 𝐷 Kui = 1,2, 𝑠𝑖𝑖𝑠 𝐾 ≈ 1,78 𝑑 𝐷 Kui = 1,5, 𝑠𝑖𝑖𝑠 𝐾 ≈ 1,85 𝑑 1,4−1,2033 𝐾𝑡 = 1,78 + ∙ (1,85 − 1,78) = 1,77 1,5−1,2033 Kontsentratsioonitundlikkuse tegur: Tugevuspiir - Rm = 𝜎𝑚 = 470 MPa Neuber’i konstant - √𝑎 √𝑎 = 0,5𝑚𝑚0,5 Pingekontsentraatori kõverusraadius - r = 0,08 1 1 1 𝑞= √𝑎 = 0,5 = = 0,36 1+ 1+ 2,77 √𝑟 √0,08 Pingekontsentratsioonitegur tsüklilisel koormusel: 𝐾−1 = 1 + 𝑞(𝐾 − 1) = 1 + 0,36(1,77 − 1) = 1,2772 ≈ 1,3
Tabel 1. Lewis’e teguri Y väärtusi evolventhammastele hambumisnurgaga 20 kraadi. 3. Hamba jala punkti A kohalik tõmbepinge avaldub: Ft 1811 A,n K 1 A,n K 1 1,58 158 MPa b m Y 20 2 0,454 K 1 1 q ( K 1) 1 q ( K 1) 1 0.68(1.86 1) 1.58 , kus q = kontsentratsioonitundlikkuse tegur; K = staatika pingekontsentratsioonitegur 1 1 q 0.68 a 0.36 1 1 r 0.6 Tabel 2. Neuberi konstandi väärtusi a 0,36 mm0,5 ___________________________________________________________________ 4 Harjutustunnid: Assistent, td
2010/2011. õ.a. KEVADSEMESTER ______________________________________________________________________ 3. Hamba jala punkti A kohalik tõmbepinge avaldub: Ft 3100 A,n = K -1 A,n = K -1 = = 1,59 116,43 = 185,1 MPa b m Y 25 2,5 0,426 K -1 = 1 + q ( K -1) = 1 + q ( K -1) = 1 + 0,69(1,85 -1) = 1,59 , kus q = kontsentratsioonitundlikkuse tegur; K = staatika pingekontsentratsioonitegur 1 1 q= = = 0,69 a 0,36 1+ 1+ r 0,6 Tabel 3. Neuberi konstandi väärtusi a =0,36 mm0,5 Tabel 4. Hammasratta hamba jala üleminekuraadiuse pingekontsentratsioonitegureid, kui survenurk on 20º