Напряжение в шве от изгибающего момента

,

где .

Напряжения и в сечении mm взаимно перпендикулярны. Поэтому суммарное напряжение

.

1.4.5. Точечная и шовная контактная сварка

Соединения точечной сваркой (рис. 1.10) при действии нагрузки в плоскости стыка рассчитывают на срез.

,

где d- диаметр сварной точки, обычно принимают:

d = 1,2d + 4 мм при d £ 3 мм,

d = 1,5 d +5 мм при d> 3 мм;

Z - число точек; i - число плоскостей среза (при двух свариваемых деталях i=1, при трех - i=2)

Рис. 1.10. Соединение точечной сваркой

Параметры шва обычно принимают

шагt = 3d;

расстояние от кромок: t₁ =2d; t₂=1,5d.

1.4.6. Шовная сварка (рис. 1.11)

Напряжения среза

Рис. 1.11. Соединение шовной сваркой

Выбор допускаемых напряжений

Допускаемые напряжения в сварных швах, полученных дуговой или контактной сваркой, при статической внешней нагрузке назначают в зависимости от допускаемого напряжения на растяжение для основного металла (табл. 1.1).

Таблица 1.1

Допускаемые напряжения для сварных швов при статической нагрузке

Вид сварки	Допускаемое напряжение для сварных швов
при растяжении [s]/р	при сжатии   [s]/сж	при сдвиге (срезе) [t]/ср
Автоматическая и ручная электродами Э42А и Э50А, контактная стыковая	[s]p	[s]p	0,65 [s]p
Ручная электродами обычного качества	0,9[s]p	[s]p	0,6 [s]p
Контактная точечная и шовная	-	-	0,5 [s]p

Допускаемое напряжение растяжения основного металла

[s]_p = [s]_пред/[S],

где s_пред - предельное напряжение основного металла (для стали s_т - предел текучести); [S] - допускаемый запас прочности (для сварных конструкций рекомендуется [S] = 1,4 ... 1,6).

Ниже в таблице 1.2 приведены физико-механические свойства некоторых материалов.

Допускаемые напряжения при переменной нагрузке

[s]^/_R = g[s] _p^/ ; [t]^/_R = g [t]^/_ср ,

где g- коэффициент понижения допускаемых напряжений

Таблица 1.2

Физико-механические свойства некоторых материалов

Материал	Временное сопротивле-ние sв, МПа	Предел текучести sт, МПа	Предел выности- вости s-1, МПа	Модуль упругости Е ·10-5, МПа	Коэффи-циент Пуассона m
Сталь:
Ст3	380…470	200…240	120…160	2,0	0,3
	420…500		120…160	2,0
	500…600		170…210	2,0
Продолжение табл. 1.2
Материал	Временное сопротивле-ние sв, МПа	Предел текучести sт, МПа	Предел выности- вости s-1, МПа	Модуль упругости Е ·10-5, МПа	Коэффи-циент Пуассона m
	610…750		190…250	2,0…2,1	0,3
60Г			250…320	2,1
40Х	730…1050	650…900	240…340	2,1
30ХГСА	1100…1700	850…1500	340…500	2,0
Чугун:
Сч15		-	-	0,8…1,5	0,23…0,27
Сч35				1,3
Латунь Л68				1,1
Бронза:
БрОФ10-1		-	-	0,9	0,33
БрОЦС5-5-5		40…50	-	1,0
БрАЖ9-4			-	1,0…1,1

.

Здесь K_s - эффективный коэффициент концентрации напряжений; для угловых лобовых швов:

при ручной сварке K_s = 2,3 ...3,2;

при автоматической K_s = 1,7 ... 2,4;

для фланговых швов K_s = 3,5 ...4,5;

для стыковых швов K_s = 1,2;

а, b - коэффициенты (для углеродистых сталейа= 0,58; b = 0,26; для низколегированных а = 0,65;b = 0,3); R- коэффициент асимметрии цикла

взятых со своими знаками.

Верхние знаки в знаменателе формулы принимают, когда среднее напряжение цикла s_m 0, нижние - когда s_m < 0.

Если при вычислении получают g> 1, то в расчет принимают g = 1.

Это обычно получается при большой асимметрии цикла R > 0 и указывает на то, что для данного цикла решающее значение имеет не сопротивление усталости, а статическая прочность.