6.1.2. Сечение: г-г
S
=
где
и
-
коэффициенты запаса прочности по
нормальным и касательным напряжениям.
Условие прочности вала имеет вид
S
[S]
где [S] - допускаемый коэффициент запаса прочности.
Рекомендуемое значение [S] =2…3.
Значения
и
определяют по формулам
=
=
33,15
=
=
53,13
где
и
- пределы выносливости материала при
симметричном цикле изгиба и кручения;
и
-
амплитуды напряжений цикла;
и
-
средние напряжения цикла,
и
- коэффициенты перехода от пределов
выносливости образца к пределам
выносливости детали,
и
-
коэффициенты чувствительности к
асимметрии цикла.
Значения
и
равны:
=
0.02(1+0.01
)=
0,2
=
0.5
=
0,1
Пределы выносливости материала при симметричном цикле изгиба и кручения определяются по следующим формулам:
=
0.35
+100= 415 МПа
=
0.58
=
240,7 МПа
здесь
-
предел прочности материала вала (табл.
1.5 [1])
При вычислении амплитуд и средних напряжений цикла принимают, что напряжения изгиба меняются по симметричному циклу, а касательные по наиболее неблагоприятному отнулевому циклу. В этом случае
=
=
7,3МПа
=
=
0,6МПа
=
=
=
3,188МПа
Коэффициенты
=
(
+KF
-1)/KV,
=
(
+KF
-1)/KV,
где
и
- эффективные коэффициенты концентрации
напряжений
(табл.
2.5…4.5 [1]);
=
2,2
=
1,8
и
-
коэффициенты влияния размера поперечного
сечения вала;
=
=
0,69
=
=
0,69
KF - коэффициент влияния шероховатости поверхности, определяется по табл. 5.5 [1]:
KF= 1
KV - коэффициент влияния упрочнения.
При отсутствии упрочнения поверхности рассчитываемого участка вала принимают KV =1,8
В результате расчета получили:
=
1,77
=
1,41
=
33,15
=
53,13
S = 28,13
Усталостная прочность вала в сечении обеспечена.
6.2. Тихоходный вал
6.2.1 Сечение д-д
S
=
где
и
-
коэффициенты запаса прочности по
нормальным и касательным напряжениям.
Условие прочности вала имеет вид
S
[S]
где [S] - допускаемый коэффициент запаса прочности.
Рекомендуемое значение [S] =2…3.
Значения
и
определяют по формулам
=
=
42,9
=
=
19,3
где
и
- пределы выносливости материала при
симметричном цикле изгиба и кручения;
и
-
амплитуды напряжений цикла;
и
-
средние напряжения цикла,
и
- коэффициенты перехода от пределов
выносливости образца к пределам
выносливости детали,
и
-
коэффициенты чувствительности к
асимметрии цикла.
Значения
и
равны:
=
0.02(1+0.01
)=
0,178
=
0.5
=
0,089
Пределы выносливости материала при симметричном цикле изгиба и кручения определяются по следующим формулам:
=
0.35
= 276,5 МПа
=
0.58
=
160,4 МПа
здесь
-
предел прочности материала вала (табл.
1.5 [1])
При вычислении амплитуд и средних напряжений цикла принимают, что напряжения изгиба меняются по симметричному циклу, а касательные по наиболее неблагоприятному отнулевому циклу. В этом случае
=
=
3,73МПа
=
=
0,3МПа
=
=
=
5,2МПа
Коэффициенты
=
(
+KF
-1)/KV,
=
(
+KF
-1)/KV,
где
и
- эффективные коэффициенты концентрации
напряжений
(табл.
2.5…4.5 [1]);
=
1,6
=
1,4
и
-
коэффициенты влияния размера поперечного
сечения вала;
=
=
0,64
=
=
0,64
KF - коэффициент влияния шероховатости поверхности, определяется по табл. 5.5 [1]:
KF= 1
KV - коэффициент влияния упрочнения.
KV =1,5
В результате расчета получили:
=
1,6
=
1,5
=
42,9
=
19,3
S = 8,7
Усталостная прочность вала в сечении обеспечена.