ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Определение параметров кривой усталости из "Долговечность деталей шасси автомобиля " Параметры, входящие в выражения (2.16)—(2.19), определяются по результатам стендовых испытаний, как правило, при симметричном или пульсирующем циклах с постоянной частотой нагружения. Следует отметить, что иногда испытания рессор в сборе, балок мостов и некоторых других узлов проводятся при постоянном среднем напряжении s , соответствующем номинальной нагрузке на деталь, и переменной составляющей амплитуды напряжений Sa. Таким образом, испытания проводятся при различном коэффициенте асимметрии fi = Stn —Sa )/(s + Sai), И уравнение кривой усталости, построенное на основании этих результатов, включает в себя переменный Г . [c.54] В табл. 2.6 приведены параметры кривых усталости автомобильных деталей [83, 87 и др. ]. Эти данные могут быть использованы для ориентировочных оценок аналогичных проектируемых деталей. Следует отметить, что в некоторых случаях пределы выносливости определены при базовом числе циклов, поэтому они являются пределами ограниченной выносливости. Помимо табл. 2.6, данные о параметрах кривых усталости шестерен, рессор, полуосей и некоторых других деталей приведены в гл. 4 и 5. [c.54] Формулы (2.22) и (2.23) дают среднее (медианное) значение пределов выносливости и, с точки зрения статистики, являются точечными оценками. Но точечных оценок пределов выносливости недостаточно для расчетов в виде плотности распределения долговечности деталей / (L). Для таких расчетов необходимо кроме среднего значения знать дисперсию предела выносливости или коэффициент вариации и 1д. [c.56] Для расчетов при проектировании можно принять Vs -0,05ч-0,15. [c.57] Параметры кривой усталости т и Л о- Результаты стендовых испытаний показывают (см. табл. 2.6), что параметр кривой усталости т изменяется в широких пределах. При отсутствии экспериментальных данных параметр т можно определить по формуле [47]. [c.57] В формуле (2.27) m i соответствует симметричному циклу нагружения.. [c.57] По данным работы [27], базовое число циклов Л/о подчиняется логарифмически нормальному закону с параметрами а = 6,22 сГл = 0,29. Среднее значение Л/о = 2,1 10 циклов. [c.58] Учет асимметрии. Для металлов, чувствительных к асимметрии циклов нагружения, согласно блок-схеме (см. рис. 2.8) предусмотрены два варианта приведение параметров кривой усталости или определение эквивалентной амплитуды нагрузочного режима. Из большого количества способов, предложенных для корректировки предела выносливости с учетом асимметрии, в табл. 2.10 приведены два способа, наиболее часто используемых в расчетах. В первом случае для построения расчетных зависимостей на диаграмме предельных напряжений используются пределы выносливости при симметричном s i и пульсирующем Sq циклах во втором — s i и предел текучести s . [c.58] Из табл. 2.10 видно, что предел выносливости Smaxn соответствующий коэффициенту асимметрии г, может быть определен в зависимости от среднего значения s или г и предназначен для расчетов при схематизации по максимумам (экстремумам) при схематизации, основанной на размахах (амплитудах), в расчетах используется выражение для приведенной амплитуды предела выносливости Sg. р. Еслй осуществляется приведение нагрузочного режима к симметричному, то используются формулы для эквивалентной амплитуды i-ro цикла. Необходимо отметить, что при схематизации в виде корреляционной таблицы учет асимметрии производится непосредственно для каждой клетки таблицы при одномерных способах схематизации учет асимметрии для каждого цикла невозможен и поэтому используются среднее значение или средний коэффициент асимметрии г. [c.59] Для определения зависимости параметра кривой усталости от коэффищ ента асимметрии необходимо провести испытания при различных г.. Например, на рис. 2.12 приведены результаты таких испытаний на изгиб [68]. [c.59] Рассмотрим два примера расчета параметров кривой усталости для полуоси и рессоры грузового автомобиля. [c.59] Пример 1. Полуось изготовлена из стали 40Х, диаметр 50 мм, предел прочности Ов = 1100 МПа, предел текучести = 800 МПа, предел выносливости при симметричном изгибе r i = 500 МПа. [c.59] Для расчета предела выносливости воспользуемся формулой (2.22). Масштабный фактор (см. рис. 2.11) определим по приближенной формуле (для легированных сталей) е = 1 — 0,18 Ig ( — 5,5), d 100 мм. При d = Ьа мм е= 0,7. [c.59] Поломки полуосей при стендовых испытаниях и в эксплуатации происходили по телу и по шлицам. Так как полуоси не подвергались упрочняюш ей термообработке (Ру = 1), то для тела полуоси при расчете предела выносливости на кручение необходимо ввести коэффициент состояния поверхности Кп, который можно принять равным 2 (см. табл. 2.9). [c.59] Для шлицевой части введем в расчет коэффициент концентрации напряжений Кх, который для эвольвентных шлицев при rf = 50 мм и Ов = ИОО МПа примерно равен Кх= 1.6 (см. табл. 2.7). [c.59] Стендовые испытания полуосей производились при симметричном и пульсирующем циклах [10, 83] =-- 90 МПа Т(,д = 143 МПа /п= 2,7 /Vo = 5,7-10 циклов. [c.60] Формула выведена авторами на основании результатов испытаний образцов из рессорной стали, отдельных рессорных листов и рессор в сборе [72, 111]. Эти резз льтаты приведены на диаграмме предельных напряжений (рис. 2.13). В формуле учитывается тот факт, что при определении предела выносливости рессор в сборе испытания проводятся до поломки одного листа, т. е. распределение пределов выносливости характеризуется распределением минимальных членов в выборке. [c.60] При программных испытаниях или испытаниях со случайным спектром оценка параметров кривой усталости, соответствующей стендовым (стационарным) испытаниям с постоянной амплитудой, не производится. При двухступенчатом программном блоке строят кривую повреждаемости, которая отличается от стационарной кривой усталости показателем наклона кривой q. При многоступенчатой программе находят вторичную кривую усталости (рис. 2.14). [c.61] Вернуться к основной статье