Costruzione di macchine

Teoria di costruzione di macchine

Progettazione in presenza di carichi statici

Coefficiente di sicurezza
Cs = _{resistenza del materiale} / _{tensione di esercizio} > 1
σ_a rotolato = σ_amm = σ_l / Cs
σ_a laminato = σ_amm = σ_sn / Cs

Progettazione in termini affidabilistici

Dobbiamo conoscere sia la dispersione dei valori del carico, σ_n che dipendono dalla natura della resistenza.

Distribuzione gaussiana

Densità di probabilità (pdf)
μ: valore medio
σ: deviazione standard

L'area del grafico mostra la probabilità compresa: ±1.36 × σ = 73.8% percentuale di affidabilità del 99.7%
ϕ(x) = λ / √2π e^{(x - μ₂) / 2σ₂}

Si può tracciare la curva della variabile misurando la geometria del metodo. Si può restringere il campo in cui la dimensione a nostra scelta determina una resistenza maggiormente costruita in margine e di approssimazione.

Coefficiente di sicurezza e margine di sicurezza

Cs = μ_c / μ_s > d
SM = (μ_s - μ_c) / √_{σc² + σi²}

Curva di Wöhler

Diagramma che può essere semilogaritmico o blogaritmico.

Costruzione del diagramma

1. Prendo n° 6 provini e li porto a rottura a fatica con una tensione di 300 MPa ottenendo come n° di cicli: a, b... f. Le rotture quindi si hanno dopo un certo numero di cicli.
2. Prendo un altro insieme con la stessa tensione e lo porto a rottura. Le determinazioni statistiche dicono che un certo numero di volte Ns si ottiene con una tensione di 300 MPa. E questo numero di volte è stato osservato.
3. Ripeto n° 6 rotture con una tensione di 300 MPa. Poiché la tensione è maggiore del massimo che non si rompe, la rottura avviene dopo un numero di cicli maggiore.
4. Prendo un altro insieme e ottengo altre coppie di numeri.
5. Quando n° 6 non si rompe più (es. 500 MPa) allora nel grande insieme non si rompe più il fatto chew-out ed ha vita infinita.
6. Per interpolazione dei punti si ottiene la curva di Wöhler.

Determinazione statistica delle curve

Le prove di pichia danno numeri discordanti? Volontariamente disperse! Se non conosciamo la tensione di durata in un fatica raramente in multiprovata con effetti. CURVE DI PROBABILITÀ regolano una heckscher di inew. Con un durante Wöhler indicano di un esempio se diminuisce con un certo 50 e diminuisce anche con un conto con una molta. A seconda della probabilità di rottura che possiamo avere (su punto assente). Se le curve si sovrappongono in un componente si possono ottenere indici delle rotture (un modello di poissoniano chiamato pericolo).

Diagramma di Wöhler acciai

log a_max = b_s log N + c
a_max = log a₀ - log N
b_s = 1/3 log a₀ OR
c = log (a₀² GR)

NB. Per le leghe leggere non si ha un limite di resistenza per cui si ha vita infinita. Concentemente non serve in alcun modo la determinazione dove si tiene al limite dopo 10⁶ cicli.

Sollecitazioni di amplitude variabile

In la maggior comportamenti soggetti a sollecitazioni di amplitude non costante. Viene quietata al comportamento dei livignit definito "Danneggiamento" commesto del danno proflotto al ciclo di ordine N1 o M1 ecc...

Facciamo numerosi test sui provini e tracciamo il diagramma di Wöhler. Supponiamo di applicare sempre sigma1, ci fermiamo a M1. Occi applichiamo sempre sigma2 e ci fermiamo a m2 o quando na il provone non si compie più prova, chiameranno primo danneggiamente.
D1 = M1/N1
Supponiamo di fare lo stesso frequenza tensiva sigma2 (ci, fermiamo a M1).
D2 = M2/N2

Regola di Miner

> Se applica a un soleno provino prima sigma1 prime a M1 e non sigma2 fino a M2, il provino in compe affranto al procedimento.
➤ Regola di Miner
Il danneggiamento complessivo accumulato per effetto una successione di carichi ossia è dato dalla sommatomia dei danni relativi a ogni tivolo di carico.
Danneggiamento complessivo: D = Σ M_i/N_i
Condizione di Potenza: D = Σ M_i/N_i = 1

La regola di Miner: Usato per le ampimitate. I dati alimentari non sempre sono in correlato con la regola di miner. La referente prese verifica con il volani di D generalmente e commercializzato 0.7 e 2.2/ par maintraim. 4mio 0.25 e 4. Si dimostra che è più cronica (potenza prima a rotata) una sequenza di carichi che parte da quomo più grande (sigma1 e poi va a diminure (sigma2), piuttosto che viceversa.

Profili scanalati

Trasmissione elevate coppie
Buon centraggio (coassialità tra albero e mozzo)
Possibilità di scorrimento assiale (sia sotto carico che non)
Consentono lavorazione per brocciatura
Spesso i denti sono cementati

Appoggio

Lunghezza radiale totale di appoggio. Altezza dente. Numero denti

Profili scanalati: dimensionamento

Forza massima su un dente:
p_amm · l · h · ϕ = F_c

Forza trasmissibile a tutti i denti:
p_amm · l · h · ϕ · z = F

Coppia trasmissibile totale
C_t = p_omm · l · h · ϕ · z · R_m

Dove:
p_omm: pressione ammissibile nelle mupspl: è costante
l: lunghezza anale del risalto
h: altezza di un tal dente
z: r oregio metrala
ϕ: coefficiente attrattamento nelle mupspl: (0,5 ÷ 0,7)
p_max: non nominom controstre mms scomlos come ne altro con m linguet
R_m: romocb baldi amplificam geometrie non tutta l riavita scresmo costotto.
Slo stesso modo, definiremo ϕ.

Inoltre la coppa trasmissible vede:
C_t = t_omm W_t = t_omm π ^d3₁₆

Ugmaginando:
p_omm · l · h · z · R_m · ϕ = t_omm · π ^d3₁₆

Si definiscono:
k= p_amm/t_omm
m = π 1 2 ϕ

^l/_l = 2 · h · z (D_e + d) / ^d2
=> ^l/_d = m ^Ω/_K
la σ₂ è massima nel punto di contatto;
allontanandosi radialmente verso re con il r di r/2 t/2 è r ainato a diminuire;
l'un reuse e m presente di alta qualità m_a molti e che sono è m_a
σ₂; ra inoltre della a orendo 3 di 9 inzione anche a frontei;
nel punto di contatto; σ_x e σ_y sono anche se compresse
m re sono circa il 80% della σ₂ massima.

Tensione equivalente

Applico il criterio di Tresca:
σ_eq = σ_max - σ_min
nel punto di contatto: σ_eq = σ₂ P_max + P_max = 0,2 P_max
σ_eq è massima dove è massima la distanza fra le due curve come σ₂ e σ_x = σ_y
=> σ_max = 0,6 P_max
inoltre per il criterio di Tresca:
σ_max = (σ_x - σ₂) / 2 (STATO DI TENSIONE TRIASSIALE)