Добавить в избранное Сделать стартовой  
Регистрация Вход
Допускаемые напряжения и механические свойства материалов

Для определения допускаемых напряжений в машиностроении применяют следующие основные методы.

1. Дифференцированный - запас прочности находят как произведение ряда частных коэффициентов, учитывающих надежность материала, степень ответственности детали, точность расчетных формул и действующие силы и другие факторы, определяющие условия работы деталей.

2. Табличный - допускаемые напряжения принимают по нормам, систематизированным в виде таблиц (табл. 1 - 4). Этот метод менее точен, но наиболее прост и удобен для практического пользования при проектировочных и проверочных прочностных расчетах.

В работе конструкторских бюро и при расчетах деталей машин на данном сайте применяются как дифференцированный, так и табличный методы, а также их комбинация.

Приведенные допускаемые напряжения предназначены для приближенных расчетов только на основные нагрузки. Для более точных расчетов с учетом дополнительных нагрузок (например, динамических) табличные значения следует увеличивать на 20 - 30 %.

Допускаемые напряжения даны без учета концентрации напряжений и размеров детали, вычислены для стальных гладких полированных образцов диаметром 6 - 12 мм и для необработанных круглых чугунных отливок диаметром 30 мм. При определении наибольших напряжений в рассчитываемой детали нужно номинальные напряжения σ ном и τ ном Умножать на коэффициент концентрации к σ или к τ.

σmax = kmaxσном ; τном = kmax τном

Для пластичных (незакаленных) сталей при статических напряжениях (I вид нагрузки) коэффициент концентрации не учитывают. Для однородных сталей (σmax > 1300 МПа, а также в случае работы их при низких температурах) коэффициент концентрации, при наличии концентрации напряжения, вводят в расчет и при нагрузках I вида (к > 1). Для пластичных сталей при действии переменных нагрузок и при наличии концентрации напряжений эти напряжения необходимо учитывать.

Для чугувов в большинстве случаев коэффициент концентрации напряжений приближенно принимают равным единице при всех видах нагрузок (I - III).

При расчетах на прочность для учета размеров детали приведенные табличные допускаемые напряжения для литых деталей следует умножать на коэффициент масштабного фактора, равный 1,4 ... 5.

Приближенные эмпирические зависимости пределов выносливости для случаев нагружения с симметричным циклом:

для углеродистых сталей:
при изгибе при растяжении или сжатии при кручении
σ-1 = ( 0,4 - 0,46 ) σв ; σ-1р = ( 0,65 - 0,75 ) σ-1; τ-1 = ( 0,55 - 0,65 ) σ-1;
для легированных сталей:
при изгибепри растяжении или сжатиипри кручении
σ-1 = ( 0,45 - 0,55 ) σв ; σ-1р = ( 0,7 - 0,9 ) σ-1; τ-1 = ( 0,5 - 0,65 ) σ-1;
для стального литья:
при изгибепри растяжении или сжатиипри кручении
σ-1 = ( 0,35 - 0,45 ) σв ; σ-1р = ( 0,65 - 0,75 ) σ-1; τ-1 = ( 0,55 - 0,65 ) σ-1;

Механические свойства и допускаемые напряжения антифрикционного чугуна:
предел прочности при изгибе 250 - 300 МПа;
допускаемые напряжения при изгибе: 95 МПа для I; 70 МПа - II; 45 МПа - III, где I, II, III - обозначение видов нагрузки.

Ориентировачные допускаемые напряжения для цветных металлов на растяжение и сжатие. МПа:
30...110 - для меди;
60...130 - для латуни;
50...110 - для бронзы;
25...70 - для алюминия;
70...140 - для дюралиалюминия.

Римскими цыфрами обозначен вид нагрузки:
I - статическая;
II - переменная, действующая от нуля до максимума, от макесимуму до нуля (пульсирующая);
III - знакопеременная (симметричная).

** Термическая обработка:
О-отжиг;
Н-нормализация;
У-улучшение;
Ц-цементация;
ТВЧ-закалка с нагревом ТВЧ;
В-закалка с охлаждением в воде;
М-заклка с охлаждением в масле;
НВ - твердость по Бринелю.
Число после М, В, Н, или ТВЧ - среднее значение твердости по HRC

Допускаемые напряжения для углеродистых сталей
обыкновенного качества в горячекатанном состоянии*

Марка
стали
Допускаемые напряжения
при растяжении [σp]при изгибе [σиз]при кручении [τкр]при срезе [τкр]при смятии [σсм]
IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII
Ст2 1158060 14010080 856550 705040 175120
Ст3 125 90 70 150 110 85 95 65 50 75 50 40 190 135
Ст4 140 95 75 170 120 95 105 75 60 85 65 50 210 145
Ст5 165 115 90 200 140 110 125 90 70 100 65 55 250 175
Ст6 195 140 110 230 170 135 145 105 80 115 85 65 290 210


Механические свойства и допускаемые напряжения углеродистых качественных конструкционных сталей

Марка
стали
Термо-обработ-ка Времен-ное сопротив-ление σв Предел текучести σт Предел выносливости Допускаемые напряжения
при растяжении [σ-1р] при изгибе [σ-1] при кручении [σ-1] при растяжении [σp]при изгибе [σиз] при кручении [τкр]при срезе [τкр] при смятии [σсм]
МПа IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII
08 Н330200 12015090 1108060 1309575 806045 604535 165120
10 Н
Ц-В59
340
400
210
250
125
145
155
180
95
110
110
130
80
90
60
70
145
155
100
150
75
90
80
100
60
65
45
55
65
70
45
50
35
40
165
195
120
135
15 Н
Ц-В59
380
450
230
250
135
160
170
200
100
120
125
145
85
50
65
80
150
170
110
125
85
100
95
110
65
80
50
60
75
85
50
60
40
45
185
210
125
175
20 Н
Ц-В59
420
500
250
300
150
180
190
225
115
135
140
165
115
115
95
90
170
200
120
140
95
110
105
125
70
75
55
55
85
100
60
60
45
45
210
240
175
175
25 Н
Ц-В58
460
550
280
350
170
200
210
250
125
155
150
180
110
130
85
100
180
210
130
160
105
125
110
135
80
95
60
75
90
110
65
80
50
60
220
270
165
195
30 Н
У
500
600
300
350
180
215
225
270
135
160
165
200
115
140
90
105
200
240
140
175
110
135
125
150
90
105
70
80
100
120
65
85
55
65
240
300
175
210
35 Н
У
В35
540
650
1000
320
380
650
190
230
360
240
290
450
145
175
270
180
210
330
125
150
230
95
115
180
210
260
400
155
185
290
120
145
220
135
160
250
90
110
165
70
85
135
110
130
200
75
90
140
55
70
110
270
320
500
190
220
350
40 Н
У
В35
580
700
1000
340
400
650
210
250
360
260
315
450
155
190
270
190
230
340
130
160
230
105
125
180
230
270
400
165
200
290
130
155
220
140
170
250
100
120
175
75
95
135
115
140
200
80
100
140
60
80
110
280
340
500
200
240
350
45 Н
У
М35
В42
В48
ТВЧ56
610
750
900
1000
1200
750
360
450
650
700
950
450
220
270
325
325
430
270
275
345
405
405
540
340
165
205
245
245
325
205
200
240
300
300
400
240
140
170
210
210
280
170
110
135
160
160
210
135
240
290
360
360
480
290
175
215
260
260
340
210
135
170
200
200
270
170
150
185
230
230
300
185
105
130
165
160
210
130
80
100
120
120
160
100
125
145
185
185
240
145
85
105
125
125
170
105
65
80
95
95
130
80
300
360
450
450
600
360
210
260
310
310
420
260
50 Н
У
640
900
380
700
230
325
290
405
175
245
210
300
140
210
115
160
250
360
185
260
145
200
160
230
110
180
85
105
125
185
85
125
65
95
310
450
220
310


Механические свойства и допускаемые напряжения легированных конструкционных сталей

Марка
стали
ГОСТ Термо-обработ-ка Времен-ное сопротив-ление σв Предел текучести σт Предел выносливости Допускаемые напряжения
при растяжении [σ-1р] при изгибе [σ-1] при кручении [σ-1] при растяжении [σp]при изгибе [σиз] при кручении [τкр]при срезе [τкр] при смятии [σсм]
МПа IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII
10Г2 4543-71 Н430250 175220125 14011090 170135110 1057560 856550 210165
09Г2С 19281-89 -500350 190240140 17012095 200150120 1259070 1007055 250180
10ХСНД -540400 215270155 185140110 220160135 14010080 1008065 280210
20Х 4543-71 Н
У
УМ59
600
700
850
300
500
630
210
280
340
260
350
420
150
200
240
190
240
290
135
175
210
105
140
170
230
290
350
165
220
145
130
175
210
140
180
220
100
130
155
75
100
120
115
145
175
85
105
125
60
80
95
280
360
430
200
260
320
40Х Н
У
М59
М48
630
800
1100
1300
330
650
900
1100
250
320
440
520
310
400
550
650
180
230
320
380
200
270
380
440
155
200
280
330
125
160
220
260
240
320
450
530
190
250
340
410
155
200
270
320
150
200
280
330
115
150
200
240
90
115
160
190
120
160
230
270
95
115
165
195
75
90
130
150
300
400
560
670
230
300
420
490
45Х Н
У
М48
650
950
1400
350
750
1200
260
380
560
320
470
700
185
270
400
210
320
480
160
240
350
130
190
280
250
380
570
195
290
430
160
230
350
155
240
360
115
175
260
90
135
200
125
190
290
95
135
200
75
105
160
310
480
720
240
360
520
50Х Н
М48
650
1500
350
1300
260
600
325
750
185
430
210
500
160
370
130
300
250
600
200
460
160
370
160
370
120
270
90
210
125
300
90
220
70
170
360
750
240
550
35Г2 Н
В, НВ249
630
800
370
650
250
320
315
400
180
230
200
270
155
200
125
160
240
320
190
250
160
200
150
200
115
145
90
115
120
160
95
115
75
90
330
400
230
300
40Г2 Н
М, НВ331
670
1120
390
950
270
540
335
660
195
380
220
380
170
310
135
270
260
460
210
380
170
330
165
290
120
230
95
190
130
230
95
180
75
150
330
580
250
460
33ХС Н
М
600
900
300
700
210
360
260
450
150
260
190
300
135
220
105
180
230
360
165
280
130
220
140
230
100
165
75
130
115
180
65
135
60
105
280
450
200
330
38ХС У950750 370470280 320230185 390290230 240175140 190140110 480350
18ХГТ Н
Ц-М59
700
1000
430
800
280
400
350
500
200
290
230
330
175
250
140
200
270
400
210
310
175
250
170
250
125
185
100
145
140
200
100
145
80
115
340
490
260
380
30ХГТ М43
Ц-М59
1250
1100
1050
800
500
440
620
550
360
320
430
370
310
270
250
220
510
440
390
340
310
270
320
280
230
200
180
160
260
220
185
160
140
125
640
550
460
410
20ХГНР М40
М50
1300
1450
1200
1400
520
580
650
725
375
420
450
500
330
360
260
290
540
600
410
450
320
360
340
380
230
270
170
210
270
300
180
215
135
170
680
750
500
540
40ХФА М30
М50
900
1600
750
1300
360
640
450
800
260
480
320
550
230
410
180
320
380
660
280
500
220
400
240
410
170
310
130
240
190
330
135
240
105
195
480
820
340
610
30ХМ М950750 380475280 320240190 390300240 240155115 19012590 480360
35ХМ М НВ270
М50
1000
1600
850
1400
400
640
500
800
290
480
340
550
250
410
200
320
410
660
310
500
250
400
260
420
185
310
145
240
200
330
130
250
95
200
520
820
380
610
40ХН Н
М43
780
1200
460
1000
310
480
390
600
225
345
260
410
195
310
160
240
310
490
240
370
195
300
190
310
140
220
110
170
155
250
115
175
90
135
390
620
290
460
12ХН2 М
Ц-М59
800
800
600
600
320
320
400
400
230
230
270
270
200
200
160
160
320
320
250
250
200
200
200
200
145
145
115
115
160
160
115
115
90
90
400
400
300
300
12ХН3А У
ТВЧ59
950
1000
700
850
380
400
470
500
270
300
320
340
240
260
190
200
380
410
280
310
230
250
240
250
175
190
140
150
190
200
140
150
110
120
480
510
300
380
20Х2Н4А ТВЧ59
Ц-М59
М
680
1100
1300
450
850
1100
270
440
520
340
550
650
200
320
375
230
370
440
170
270
330
135
220
260
270
440
530
210
340
400
170
270
320
170
280
330
125
200
240
100
160
190
140
220
260
100
160
190
80
125
150
340
550
660
260
410
500
20ХГСА М800650 320400230 270200160 330250200 200145115 16011590 410300
30ХГС О600360 240300170 200150120 240185150 15011085 1209070 300220
30ХГСА У
М46
1100
1500
850
1300
440
600
550
750
320
430
370
510
270
380
220
300
440
620
340
470
270
380
280
390
200
270
160
210
220
310
160
220
125
170
550
760
410
570
50ХФА 14959-79 М
М46
1300
1500
1100
1300
520
600
650
750
340
360
440
520
330
380
260
300
540
620
400
470
320
380
340
390
220
240
170
180
260
310
180
200
135
145
660
770
500
570
60С2 М НВ26913001200 520650240 440330260 540400320 340220170 260180135 670500
60С2А М НВ26916001400 640800465 550400320 660500400 410300230 330240185 820600
ШХ15 801-78 О
М62
600
2200
380
1700
240
460
300
660
180
330
200
740
150
350
120
230
240
890
180
480
150
330
150
550
110
250
90
165
120
440
90
200
75
130
300
1100
220
520


Механические свойства и допускаемые напряжения для отливок из углеродистых и легированных сталей

Марка
стали
ГОСТ Термо-обработ-ка Времен-ное сопротив-ление σв Предел текучести σт Предел выносливости Допускаемые напряжения
при растяжении [σ-1р] при изгибе [σ-1] при кручении [σ-1] при растяжении [σp] при изгибе [σиз] при кручении [τкр] при срезе [τкр] при смятии [σсм]
МПа IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII
20Л 977-88 Н412216 120170100 906348 1108468 635040 504032 13595
25Л 441235 125180110 956550 1159072 655244 524235 145105
30Л 471225 135190115 1007053 1209376 705546 554436 150110
35Л 491275 140200120 1107456 13010080 756048 604738 165120
45Л 540314 155220130 1258463 15011088 876552 705342 190125
50Л 569334 170240145 1409268 17012596 1007458 755543 210150
20ГЛ 540275 155220130 1208363 14511088 856552 655040 180125
35ГЛ Н
В
540
589
294
343
155
170
220
240
130
145
120
140
83
92
63
68
145
170
105
125
88
96
85
100
65
74
52
58
65
75
50
55
40
43
180
210
125
150
330ГСЛ Н
В
589
638
343
392
170
180
240
260
145
155
140
160
92
100
68
72
170
190
125
135
96
105
100
110
74
79
58
62
75
88
55
64
43
50
210
240
150
155
40ХЛ М638491 180260160 16510072 200140105 1158264 906450 250165
35ХГСЛ Н
В
589
785
343
589
170
225
240
320
145
190
140
200
92
125
68
90
170
240
125
170
96
130
100
140
74
98
58
76
75
110
55
78
43
60
210
300
150
200
35ХМЛ Н589392 170240145 1609568 19013096 1107658 886046 240150


* Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя В 3 т. Т.1 - 8-е изд., перераб и доп. Под.оед. И.Н.Жестковой. - М.:Машиностроение, 2001.




Rambler's Top100 раскрутка сайта, поисковая оптимизация