Определение запасов сопротивления усталости

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 12Следующая ⇒

Запасы сопротивления усталости вала определяют в опасных сечениях и сравнивают их с допускаемыми

где запас сопротивления усталости при изгибе –

запас сопротивления усталости при кручении –

Здесь:  и  – пределы выносливости при изгибе и кручении выбранного материала вала при симметричном цикле нагружения. Их определяют по таблицам, приведенным в справочной литературе, или приближенным формулам [1]:

где  – предел прочности материала вала.

 и  – амплитуды переменных составляющих циклов напряжений, а  и  – постоянные составляющие.

При расчете коэффициента запаса сопротивления усталости вала принимают, что напряжения изгиба изменяются по симметричному циклу, а напряжения кручения – по отнулевому. Для этих условий

где ,  – изгибающий и крутящий моменты соответственно;  – диаметр вала в опасном сечении.

 и  – коэффициенты, корректирующие влияние постоянной составляющей цикла напряжений на сопротивление усталости

 и  – коэффициенты концентрации напряжений в опасном сечении при изгибе и кручении соответственно

В этих формулах  и  – эффективные коэффициенты концентрации напряжений: для ступенчатых галтельных переходов – табл. 5.14, для шпоночных пазов – табл. 5.15, для шлицевых и резьбовых участков валов – табл. 5.16; ,  – коэффициенты влияния  размеров  поперечного  сечения  (масштабный  фактор) (табл. 5.17); ,  – коэффициенты влияния качества (шероховатости) поверхности (табл. 5.18);  – коэффициент влияния поверхностного упрочнения (табл. 5.19). При отсутствии упрочнения .

Величину отношения  для посадок с натягом определяют по табл. 5.20.

Для посадочных поверхностей валов для соединений с натягом рекомендуется назначать параметр шероховатости  мкм, под подшипники при  мм –  мкм, при  мм –  мкм [2].

При наличии в расчетном сечении вала нескольких концентраторов напряжений учитывают тот концентратор, у которого больше  или .

Таблица 5.14

Эффективные коэффициенты концентрации напряжений

,  для ступенчатых галтельных переходов

Примечания

1. Высота t заплечика (буртика) определяется по формуле
, где ,  – диаметры ступеней вала, образующих заплечик.

2. Радиус r галтели выбирают по рекомендациям (см. табл. 6.3).

Таблица 5.15

Эффективные коэффициенты концентрации напряжений

,  для шпоночных пазов

Таблица 5.16

Эффективные коэффициенты концентрации напряжений

,  для шлицевых и резьбовых участков валов

Таблица 5.17

Коэффициенты влияния размеров поперечного сечения ,

Таблица 5.18

Коэффициенты влияния качества поверхности ,

Таблица 5.19

Коэффициент влияния поверхностного упрочнения

Способ упрочнения поверхности
Закалка ТВЧ	1,3…1,6	1,6…1,7	2,4…2,8
Азотирование	1,15…1,25	1,3…1,9	2,0…3,0
Обкатка роликом	1,2…1,4	1,5…1,7	1,8…2,2
Дробеструйный наклеп	1,1…1,3	1,4…1,5	1,6…2,5

Таблица 5.20

Отношение  для посадок с натягом

Познавательные статьи:



Как правильно слушать собеседника

Типичные ошибки при выполнении бросков в баскетболе

Принятие христианства на Руси и его значение

Средства массовой информации США