Термично стрес и топлинна деформация в коли

Повишените температури се наблюдават не само в топлинен двигател, в който топлината е в резултат на работни процеси. В "студен" машината е отопление механизми, работещи при високи скорости и високи натоварвания (зъбни колела, лагери, гърбични механизми, и така нататък. Г.). Компоненти, подлежащи на циклично натоварване, се нагряват от еластичен хистерезис при множество повтарящи се цикли на товарене, разтоварване, а също и поради топлина поколение в фрикционни елементи (носещ предаване възли червей, ...). Повишаването на температурата е придружено от промяна в линейните размери на части, и може да доведе до високи напрежения.

Ако материалът температурни колебания предотвратени от свободно разширят или договор, тогава няма да настъпи термични напрежения.

Разграничаване спиране топлинни деформации елементи конюгатни части (спиране близост), което често се случва, когато разстояния пробата при възлите и спиране деформация части съседни влакна влакна (инхибиране форма), която се среща в повечето части, когато е невъзможно да се променя геометричните размери чрез нагряване или охлаждане. [36]

Инхибиране на съседство. Един от примерите спирачни близост е съединението с части, които имат различни температури по време на работа или образувани от материали, които имат различни коефициенти на линейно разширение.

Нека болта 1 и втулката 2 (фиг. 8,1), направен от материал с линеен коефициент на разширяване А1 и А2 и техните температури са съответно t1 и t2. При нагряване от първоначалното болт температура t0 и втулката в свободно състояние съответно да се удължи количества LA1 # 8710; t1 и LA2 # 8710; т 2, където # 8710; t1 = t1 - t0; # 8710; Т2 = Т2 - t0; L - дължина на съединението. система формира затегната температура херметичността на

или в относителни стойности

В съединението има топлинна енергия от вас PT-свързващ от закона на Хук, удължението на болта и = Е1 съкращаване ръкави. където

и - коефициентите на твърдост, съответно, и втулката за болт (F1 и F2 - напречно сечение на болта и втулка). Обобщете относителна щам. Дето

Фиг. 8.1. Схема спиране близост

Да приемем, че температурата и свиваеми жартиера-ODI Накова части (какъвто е обикновено случаят в машини в режим ВОМ стабилен топлина). Ако приемем, TT - t2 - т, ние получаваме от (8.2) и (8.3). (8.4)

1. а2> а1 (замазки части от алуминиеви, магнезиеви и медни сплави стоманени болтове и гайки на титанови сплави). При нагряване в такива съединения има смущения, пропорционално нителна фактор т (а2 - а1). При охлаждане до отрицателни температури този фактор става отрицателна. Следователно, първоначалното сглобяване пренатоварването намалява, т.е.. Е. Съединението се влоши.

2. а1> а2 (разклонител стомана и чугун части с болтове от аустенитни стомани; замазки части на титанови сплави от стоманени болтове). При загряване фактор т (А2 -А1) е отрицателен, т.е.. E. Съединение влошава при охлаждане до температури под нулата е положителен, г. F. първо предварително напрежение се увеличава.

3. А1 = А2 (разклонител стомана и чугун части от стоманени болтове, замазки части на титанови сплави с титанови винтове). В този случай,

т (а2 - а1) = 0, т.е. първоначалното напрежение по време на нагряване и охлаждане не променя ...

Илюстрация на тези закони е показана на фиг. 8.2, изобразяващи промяната температура yuschem херметичност Т (а2 - а1) за водонепропускливо корпусите на различни стоманени материали (8.2 а) и титанов (8,2, б) топка-трет. А1 и А2 стойности, измерени от фиг. 8.3.

Термично смущения в разклонител корпуси стомана (а) и титанови болтове (б) винтове.