РАСЧЕТ НА СОПРОТИВЛЕНИЕ УСТАЛОСТИ

На практике переменная внешняя нагрузка изменяется либо по симметричному, либо по асимметричному циклу.

Наибольшие напряжения будут действовать в точках наружных волокон вала:

Амплитуды и средние напряжения циклов нормальных и касательных напряжений будут:

Если амплитуды и средние напряжения возрастают при нагружении пропорционально, то запас прочности определяют из соотношения

где — соответственно запасы прочности по нормальным и касательным напряжениям,

Если известны пределы выносливости реальной детали, то равенства (7) можно переписать в виде

где

В равенствах (7) и (8) и — пределы выносливости стандартного образца и детали при симметричном изгибе; — то же при кручении; — эффективные коэффициенты концентрации соответственно нормальных и касательных напряжений (табл. 6-8). При отсутствии

(кликните для просмотра скана)

8. Эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении валов со шлицами, шпоночной канавкой, с резьбой и поперечным отверстием

(см. скан)

9. Значения коэффициентов

(см. скан)

данных значения можно вычислить соотношений

здесь — теоретические коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении (см. гл. 28); — коэффициент чувствительности материала к концентрации напряжений, значения приведены в гл. 31.

Значения эффективных коэффициентов концентрации напряже.ннй для прессовых соединений валов и дисков приведены в гл. — коэффициенты, учитывающие масштабный эффект при нзгнбе и кручении (табл. 9); — коэффициенты, учитывающие влияние состояния поверхности (табл. 10); — коэффициенты, характеризующие чувствительность материала к асимметрии цикла напряжений.

В приближенных расчетах принимают — для углеродистых сталей при — для легированных сталей, углеродистых сталей при титановых и легких сплавов;

В случае нзгнбных или крутильных колебаний валов может происходить возрастание переменной составляющей цикла при неизменной постоянной составляющей.

В этом случае необходимо найти запас прочности по переменным напряжениям:

10 Значения коэффициента изгибе и кручении

(см. скан)

Запас по переменным напряжениям определяют по формуле (6).

Для обеспечения надежной работы должно быть Допустимые значения запасов прочности назначаются на основе опыта расчета и эксплуатации подобны» конструкций и т. д.

Для повышения сопротивления усталости валов используют различные метода поверхностного упрочнения пластическим деформированием (см. гл. 3)

При нестационарных нагрузках расчет ведут по эквивалентному напряжению

где — число циклов, соответствующее точке перегиба кривой усталости, обычно принимают Циклов для валов небольших сечений и циклов — для валов больших сечений, — показатель степени кривой усталости, — для валов с посадками с натягом, для обычных конструкций стальных валоч, — общее число циклов нагружений при напряжении — номер ступени нагружения.

При известном значении зяпрс прочности ьаходрт обычным методом.