Расчет на сопротивление усталости

Уточненные расчеты на сопротивление усталости отражают влияние разновидности цикла напряжений, статических и усталочных характеристик материалов, размеров, формы и состояния поверхности. Расчет выполняется в форме проверки коэффициента запаса прочности S, минимально допустимое значение которого принимают в диапозоне [S]=1,5-2,5 в зависимости от ответственности конструкции и последствий разрушения вала, точности определения нагрузок и напряжений, уровня технологии изготовления контроля.

Для каждого из установленных предположительно опасных сечений вычисляют коэффициент S:

Где S_s и S_t - коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям, определяем по зависимостям

Здесь s_a и t_а- амплитуды напряжений цикла; s_m и t_m -средние напряжения цикла; y_sD и y_tD – коэффициенты чувствительности к асимметрии цикла напряжений для рассматриваемого сечения.

В расчетах валов принимают, что нормальные напрежения изменяются по симметричному циклу: s_а=s_и и s_m =0, а касательные напряжения-по нулевому циклу: t_a = t_k/2 и t_m =t_k/2, тогда

Напряжения в опасных сечениях вычисляют по формулам:

Где – результирующий изгибающий момент, Н*м;

М_к- крутящий момент, Н*м;

W и Wk–сопротивления сечения вала при изгибе и кручении, мм³;

Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении:

Где σ_-1 и τ_-1 – пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения;

Значения K_σD и K_τD вычисляют по зависимостям:

Где K_σ и K_τ – эффективные коэффициенты напряжений;

K_dσ и K_dσ – коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения;

K_Fσ и K_Fτ – коэффициенты влияния качества поверхности;

K_v – коэффициент влияния поверхностного упрочнения.

Значения коэффициентов берут из таблиц.

При действии в расчтном сечении нескольких источников концентрации напряжений учитывают наиболее опасный из них (с наибольшим значением K_σD или K_τD).

Коэффициент влияния асимметрии цикла для рассматриваемого сечения вала

Где y_T – коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений.

Дата добавления: 2015-06-04