2. Условие прочности по напряжениям.

Определяют максимальное расчётное напряжение и сравнивают его с допускаемым (определяют процент недогрузки ил перегрузки).

Допускаемое напряжение равно отношению предельного напряжения к заданному или требуемому коэффициенту запаса прочности.

Условие прочности при растяжении (сжатии):

Существует 3 вида расчётов на прочность при растяжении и сжатии:

1. Проверочный (известны нагрузка бруса, его размеры и материал)

2. Проектный (подбор сечения - известны нагрузка и материал, определяют размеры сечения).

3. Определение допускаемой нагрузки (известны размеры и материал, определяют нагрузку).

2.3. Срез и смятие Срез, основные предпосылки и расчетные формулы.

Детали, служащие для соединения отдельных элементов машин или конструкций (заклёпки, штифты, болты и т.п.) во многих случаях воспринимают нагрузки, перпендикулярные их продольной оси.

Действительные условия работы этих деталей сложны и во многом зависят от изготовления деталей отдельных элементов конструкции и её сборки.

Практические расчёты этих деталей носят весьма условный характер и базируются на следующих допущениях:

1. в поперечном сечении возникает только один внутренний силовой фактор – поперечная сила Q;

2. касательные напряжения , возникающие в поперечном сечении, распределены по его площади равномерно;

3. если соединение осуществлено несколькими одинаковыми деталями, принимается, что все они нагружены одинаково.

Разрушение соединительных элементов (из-за недостаточной прочности) происходит в случае их перерезывания по плоскости, совпадающей с поверхностью соприкосновения соединяемых деталей. Поэтому говорят, что эти элементы работают на срез, и возникающие в их поперечных сечениях касательные напряжения называют напряжениями среза (_ср).

• Условие прочности на срез:

где τ_ср - расчётное напряжение среза;

Q - поперечная сила:

F - общая нагрузка соединения;

i - число соединительных деталей;

А_ср - площадь среза одного соединительного элемента;

τ_ср,adm - допускаемое напряжение на срез, зависит от материала соединительной детали и условий работы конструкции.

Обычно принимают τ_{ср, adm}=(0,25…0,35)σ_у,

где σ_у- предел текучести материала штифта.

Из условия прочности производится 3 вида расчётов: проверочный, проектный, определение допускаемой нагрузки.

Смятие, условности расчета, расчетные формулы.

Расчёт на срез обеспечивает прочность соединительных элементов, но не гарантирует надёжности конструкции в целом. Если толщина соединяемых деталей недостаточна, а нагрузка значительна, между поверхностью соединительной детали и стенками возникает большое взаимное давление, в результате которого стенка может обмяться, форма отверстия изменится и соединение становится ненадёжным.

Смятие – местное деформирование деталей в зоне их контакта.

Давление, возникшее между поверхностями соединительной детали и отверстия, называется напряжением смятия σ_см.

Распределение напряжений смятия весьма неопределённо и зависит от величины зазора между стенками отверстия и соединительным элементом.

Расчёт на смятие носит условный характер и ведётся в предположении, что силы взаимодействия между деталями равномерно распределены по поверхности контакта и направлены по нормали к ней.

Условие прочности на смятие:

где σ_см - расчётное напряжение смятия;

F/i - нагрузка на одну соединительную деталь;

А_см - площадь смятия;

σ_{см, adm} - допускаемое напряжение на смятие.

В качестве площади смятия принимают площадь проекции полуцилиндра на диаметральную плоскость, то есть площадь прямоугольника, которая значительно меньше поверхности полуцилиндра.

Малоуглеродистые стали	σсм, adm = 100…120 МПа
Среднеуглеродистые стали	σсм, adm = 140…170 МПа
Чугуны	σсм, adm = 60…80 МПа