Основы расчета на прочность

Для обеспечения нормальной работоспособности детали необходимо, чтобы действительные напряжения, возникающие в ее сечениях при работе под нагрузкой, не превышали некоторого безопасного напряжения для того материала, из которого эта деталь изготовлена. Это напряжение называется допускаемым и обозначается [s]. Из этого следует, что основой расчета на прочность является сравнение напряжений, возникающих в сечениях детали, с допускаемым напряжением для материала этой детали. Если напряжения в детали при работе под нагрузкой не превышают допускаемого, то обеспечивается достаточная прочность и долговечность детали.

Экспериментально определенные механические характеристики материалов являются достаточно приближенными по многим причинам: неоднородность химического состава материала, погрешности измерительных приборов, субъективные факторы и пр. Поэтому допускаемое напряжение должно быть меньше предельного значения, после которого наступает разрушение:

где [s] – допускаемое напряжение в МПа;

s_пр – предельное напряжение материала в МПа;

n – коэффициент запаса прочности или коэффициент безопасности (иногда обозначается буквой s).

Величина коэффициента безопасности назначается на основе существующего опыта эксплуатации механизмов и машин различного назначения; некоторые подробности этого будут рассмотрены ниже.

Предельные напряжения определяются из механических свойств материалов.