3. Расчет долговечности, когда действующие уровни напряжений

в детали превышают предел прочности детали.

Если условие _а<_rд не выполняется, то для оценки долговечности детали необходимо принимать во внимание кривую усталости стандартного образца и гистограмму распределения амплитуд напряжений за срок службы детали.

Для аппроксимации кривой усталости образца рекомендуется использовать уравнение [2]:

,

где N- число циклов до разрушения образца при амплитуде _а симметричного цикла; - постоянная образца.

Параметры кривой усталости образца для некоторых сталей приведены в следующей таблице.

в,		Ст.3, Ст.20	09Г2Д	10Г2БД
МПа		420	450	520
-1,	Изгиб	195	210	210
МПа	Растяжение-сжатие	140	147	147
*105	Изгиб	0,37	0,65	0,73
	Растяжение-сжатие	0,32	0,56	0,615

Параметры кривой усталости детали для симметричного цикла следует определять по формулам:

,

а для асимметричного цикла по формуле из п.10.4.2 и из выражения

.

Оценку долговечности предлагается выполнять по следующему алгоритму [2].

• по гистограмме напряжений определяются амплитудные напряжения _i и соответствующие этим напряжениям число циклов n_i за единицу времени эксплуатации Е (месяц, год,...). Нумерация интервалов при этом производится так, чтобы ₁>₂>...>_k, где k- число столбцов (классов) гистограммы;

• при последовательном воздействии n₁, n₂, ...n_s циклов с амплитудами напряжений соответственно ₁, ₂, ..._s > (_rд)_i-1.

Литература

1. Прочность и безотказность подвижного состава железных дорог/А.Н.Савоськин, Г.П.Бурчак, А.П.Матвеевичев и др.; Под общ. Ред. А.Н.Савоськина.-М.: Машиностроение, 1990, 228с.

2. Нормы для расчета и оценки прочности несущих элементов, динамических качеств и воздействия на путь экипажной части локомотивов железных дорого МПС РФ колеи 1520 мм.:М.Министерство путей сообщения Российской Федерации, 1998, 145с.

3. Серенсен С.В., Когаев В.П., Шнейдерович Р.М. Несущая способность и расчет деталей машин на прочность. Руководство и справочное пособие. Изд. 3-е, под ред.С.В.Серенсена.:М.,Машиностроение,1975, 488с.