ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Определение расчетных характеристик сопротивления усталости из "Валы и опоры с подшипниками качения " При совместном действии на вал вращающихся и не вращающихся относительно вала нагрузок изгибающий момент от первых дает амплитуду напряжений, а от вторых - среднее напряжение. [c.91] Упрощенные расчеты на сопротивление усталости валов и осей при длительном сроке их службы выполняют в предположении регулярного переменного режима нагружения по формулам С.В. Серенсена-Р.С. Кинасошвили [7, 9, 20]. [c.91] Регулярным называют нагружение, характеризуемое периодическим законом изменения нагрузок с одним максимумом и одним минимумом в течение одного периода при постоянстве параметров цикла напряжений в течение всего времени эксплуатации. [c.92] Однако большинство машин работает на переменных режимах с произвольно чередующимися циклами и различным уровнем напряжений в цикл . Такое нагружение можно представить в виде регулярно чередующихся групп циклов -блоков нагружения. Расчеты валов и осей на сопротивление усталости при нерегулярном нагружении основаны на сведении случайного нагружения к блочному путем схематизации случайных процессов по методам полных циклов или дождя и приведении (в соответствии с ГОСТ 25.101-83) амплитуд асимметричных циклов к эквивалентным амплитудам симметричного цикла. Накопление усталостных повреждений при блочном нагружении учитывается путем применения корректированной линейной гипотезы суммирования. При этом расчет валов и осей на сопротивление усталости может быть выполнен по коэффициентам запаса прочности с использованием понятия эквивалентных напряжений [9, 10, 14, 19, 23]. [c.92] К основным факторам, влияющим на сопротивление усталости валов и осей, относят концентрацию напряжений в местах резкого изменения размеров и очертаний детали (места расположения проточек, канавок, отверстий, резьбы, шпоночных пазов, перехода от одного диаметра к другому по галтели и др.) абсолютные размеры поперечного сечения (масштабный фактор) качество обработки поверхности технологические методы поверхностного упрочнения эксплуатационные факторы (коррозия, температура, частота нагружения). [c.92] Суммарное влияние указанных факторов приводит к снижению в 2-5 раз предела выносливости а ш детали по сравнению с пределом выносливости a i гладких лабораторных образцов. [c.92] Здесь Ов - в МПа Rz - параметр шероховатости, мкм Rz 5,5Ra, где Ra - среднее арифметическое отклонение профиля поверхности, мкм. [c.93] Неровности после механической обработки поверхности снижают сопротивление усталости. В результате обработки резанием на поверхности образуется наклеп и возникают остаточные напряжения, значения и знак которых зависят от свойств металла и режимов резания. Наклеп поверхности и остаточные напряжения сжатия повышают сопротивление усталости, а остаточные растягивающие напряжения снижают предел выносливости. В результате суммарного влияния этих факторов происходит снижение пределов выносливости (уменьшение значений Кр , Кр тем больше, чем больше значение временного сопротивления Ов стали и ниже качество обработки поверхности, т.е. больше значение параметра шероховатости Rz), рис. 1.47. [c.93] Для валов и осей с геометрическими источниками концентрации напряжений (канавки, переход от одного сечения к другому по галтели, отверстия и т.п.) значения К , К /Кы , KJKh в общем случае определяют по [5]. [c.94] Значения диаметров образцов, подвергавшихся химико-термической обработке. [c.94] В соответствии со статистической теорией прочности критерий подобия усталостного разрушения LIG имеет следующий смысл если образец, модель и деталь имеют различные значения I и G, но отношения L/G у них совпадают, то будут совпадать и функции распределения пределов выносливости, выраженные через максимальные напряжения в зоне концентрации. Таким образом, по результатам усталостных испытаний образцов и моделей можно найти функцию распределения пределов выносливости натурной детали. [c.96] ОтносшелыйЮ градиенты первого главного напряжения Он определяют методами теорти упругости либо по результатам поляризационно-опти-ческих, тензометрических и других измерений напряжений. [c.96] При круговом изгибе или растяжении-сжатии, а также при кручении круглых стержней диаметром d в рабочем сечении (гладких, с кольцевыми канавками, со ступенчатым переходом от одного сечения к другому по галтели, с резьбой, с кольцевым выступом и т.п.) параметр рабочего сечения L mi. [c.96] Относительные градиенты О первого главного и касательного напряжений для основных форм валов и осей определяют по формулам, приведенным в табл. 1.29. [c.96] Давление р посадки может быть вычислено по формуле Ламе. [c.96] Если напрессованная деталь не нагружена силой или моментом, то значение KJKdn по (1.24) следует умножить на 0,8 5. [c.97] 5 где диаметр вала или оси, мм. [c.97] При отсутствии результатов натурных усталостных испытаний в среднем абсциссу точки перелома кривой усталости можно принять равной Ng = 2-10 циклов. [c.100] Характеристики сопротивления усталости для наиболее ответственных валов и осей, повреждения которых связаны с угрозой безопасности людей или серьезными экономическими потерями, рекомендуется определять испытаниями на усталость натурных деталей (при диаметрах d 300 мм) или достаточно крупных моделей (d = 100...200 мм) с осуществлением экстраполяции на натурные размеры на основе теории подобия усталостного разрушения. [c.100] Вернуться к основной статье