Страницы статьи: 1 2 3 4 5 6 |
Аналогичные данные приведены на рис. 14 и в табл. 3 для сочленения стенок отливки в виде буквы Т.
Рис. 14. Различные способы Т-образного сочленения стенок отливки.
Относительно низкая усталостная прочность легких сплавов требует специального внимания при конструировании отливок из этих сплавов.
Таблица 3. Влияние формы сочленения стенок чугунной отливки на ее предел выносливости
На рис. 15 показана крышка подшипника авиационного двигателя, отлитая из алюминиевого сплава. Во время работы на крышке (рис. 15, а) образовывались трещины в местах, указанных стрелкой. Тензометрическиеиспытания показали, что трещины вызывались концентрацией напряжении в углах, образовавшихся после фрезерования площадок для болтов. Изменение способа фрезерования не дало положительных результатов, и только после изготовления литых приливов для болтов, плавно сочетающихся с корпусом крышки (рис. 15, б) трещины были устранены.
|
Рис. 15. Конструкция крышки подшипника авиационного двигателя: а-неправильная; б-правильная.
|
Рис. 16. Неправильное (а, б) и правильное (в) выполнение приливов для соединительных болтов на отливках из алюминиевых и магниевых сплавов.
|
Одной из причин возникновения усталостных трещин в отливках является неправильная конструкция приливов для болтов. На рис. 16 показаны различные способы выполнения таких приливов. Способ, представленный на рис. 16, а, неправильный, так как ось болта не совпадет с осью симметрии стенки, что вызывает излишнее изгибающее напряжение. Второй способ (рис. 16, б) также неправилен из-за весьма малого закругления при переходе стенки к приливу. Правильный способ выполнения прилива приведен на рис. 16, в.
Конструируя отливки из сплавов с низким модулем упругости (например, из алюминиевых и магниевых сплавов), следует избегать редко расставленных болтов большого диаметра, чтобы не вызывать концентрации напряжений. В этих случаях необходимо применять болты меньшего диаметра и расставлять их чаще (рис. 17).
Рис. 17. Неправильное (а) и правильное (б) размещение болтов, соединяющих отливки из алюминиевых и магниевых сплавов.
К этому вопросу предстоит вернуться при рассмотрении жесткости отливок.
Чтобы избежать концентрации напряжений, ребра делают низкими и не очень тонкими; края их, если позволяет формовка, должны иметь утолщения.
Для иллюстрации важности анализа распределения напряжений в сложных отливках, подвергающихся большой нагрузке, следует рассмотреть несколько случаев из практики авиамоторостроения.
Рис. 18. Конструкция коробки распределительного вала авиационного двигателя (из алюминиевого сплава): а - неправильная (усталостные трещины Y в ребрах Z); б-правильная (плавные переходы, отсутствие концентрации напряжений в ребрах).
На рис. 106 показана коробка распределительного вала авиационного двигателя большой мощности. С помощью болтов она прикрепляется к крышке цилиндров. Во время работы двигателя в такой коробке (рис. 18, а) появлялись усталостные трещины в точках Y, т. е. на стыках продольных ребер Z с подшипниками. Трещины возникали вследствие местной концентрации напряжений, что обнаружилось методом хрупких оболочек. При этом отдельные цилиндры подвергались нагрузке силами, равными силе взрыва. Путем устранения ребер и с помощью плавных закругленных переходов между подшипниками и основанием (рис. 18, б) удалось на 55% уменьшить концентрацию напряжений и устранить трещины. Вес и жесткость отливки при: этом остались прежними. Страницы статьи: 1 2 3 4 5 6 |
Опубликовано: 2014.09.01 Обновлено: 2014.09.13 | 
