Циклическая прочность (выносливость), предел длительной выносливости, предел ограниченной выносливости.

Циклическая прочность (выносливость) – способность материала воспринимать переменные напряжения без разрушения.

Предел выносливости – наибольшее напряжение цикла, которое с заданной вероятностью неразрушения может выдержать деталь или образец при практическом неограниченном числе циклов нагружения.

Величину предела выносливости определяют построением экспериментальных кривых усталости в координатах σ – N, где σ – максимальное нагружение цикла, N– число циклов нагружения до разрушения.

Кривая имеет наклонный участок и затем переходит в прямую. Пределу выносливости σ_Rсоответствует N₀. Базовое число циклов соответствует началу горизонтального участка кривой усталости. Наклонный участок кривой усталости аппроксимируется зависимостью:

,

Гдеm – показатель степени, зависящий от материала деталей, вида деформации и других факторов. Для стали m=6…9.

Наиболее опасным циклом изменения напряжения является знакопеременный симметричный цикл с

R=-1. Для этого цикла предел выносливости обозначается σ_-1.

Кроме предела выносливости, называемого пределом длительной выносливости, различают еще предел ограниченной выносливости σ_lim, соответствующему предельному числу цикловN_c<N₀.

Исходя из зависимости , можно записать:

Отсюда предел ограниченной выносливости для известного числа циклов:

Где K_L– коэффициент, учитывающий число циклов нагружения (долговечности).

При больших значениях показателя mнебольшое изменение напряжения σ приводит к значительному изменению предельному числа циклов N. Поэтому для получения графика часто используют полулогарифмические или логарифмические координаты. При этом наклонный участок превращается в прямую.

Критерии работоспособности и расчета деталей машин: жесткость, износостойкость, теплостойкость, надежность, виброустойчивость.

Жесткость – способность деталей сопротивляться изменению их формы под действием приложенных к ним нагрузок.

Износостойкость –процесс постепенного уменьшения размеров и изменения формы поверхности детали в результате трения.

Теплостойкость – процесс при работе машины, который может привести к вредным последствиям:

- снижение прочности материала (ползучесть);

- потеря смазочных свойств смазок и, в связи с этим, увеличение интенсивности изнашивания;

- уменьшение зазоров в сопряжениях, которое может привести к заклиниванию;

- снижение точности работы машины и механизма.

Надежность – свойство изделия сохранить свою работоспособность в течение заданного промежутка времени, обусловленное безотказностью и долговечностью изделия.

Виброустойчивость – способность конструкции работать в полном диапазоне режимов без недопустимых колебаний.