Повторно-переменных) напряжениях

 

При действии циклических напряжений прочность вала оценивается по коэффициенту запаса циклической прочности.

Можно рекомендовать следующий общий порядок решения задач по определению коэффициента запаса циклической прочности вала при одновременном действии переменных изгибающего и крутящего моментов.

1. Найти средние и амплитудные напряжения циклов изменения нормальных и касательных напряжений:

; ; (9.4)

; . (9.5)

2. Найти общие коэффициенты снижения циклической проч-ности:

; (9.6)

, (9.7)

учитывающие результирующее влияние на циклическую прочность вала местного напряжения, размеров детали и качества обработки ее поверхности.

Для этого из справочной литературы (по графикам, таблицам, формулам) находят:

К_s и К_t – эффективные коэффициенты концентрации напряжений;

К_ds и К_dt – коэффициенты масштабного фактора;

К_F – коэффициент качества поверхности;

К_V – коэффициент поверхностного упрочнения.

При нахождении эффективных коэффициентов концентрации используют следующие формулы:

; (9.8)

, (9.9)

где и – эффективные коэффициенты концентрации при «стандартных» размерах вала; – поправочный коэффициент.

Необходимые для выполнения задания справочные данные (по вышеперечисленным коэффициентам) приведены в приложении Г.

3. Определить частные коэффициенты запаса циклической прочности – отдельно по нормальным и касательным напряжениям:

; (9.10)

, (9.11)

где и – пределы выносливости при симметричном цикле; и – угловые коэффициенты (прил. Г).

4. Определить искомый коэффициент запаса циклической прочности вала по формуле

. (9.12)

Примечания:

1. Частные и общий коэффициенты запаса должны быть больше единицы. При проектировании валов стремятся, чтобы значения этих коэффициентов находились в пределах 1,3…3,0.

2. При наличии нескольких концентраторов в каком-либо месте вала, например, в случае шпоночного паза и посадки с гарантированным натягом, из двух отношений: К_s / К_ds и соответственно
К_t / К_dt – берутся большие.