Расчёт валов и осей на усталостную прочность
При проверочном расчете учитываются все факторы, влияющие на усталостную прочность – это размеры вала, его обработка, концентраторы напряжений и.т.д.
Последовательность расчёта:
1. Составляется расчётная схема.
Расчетная схема вала с эпюрами внутренних силовых факторов
2. Определяются усилия, действующие во всех сечениях вала.
3. Строятся эпюры изгибающих и крутящих моментов.
4. По эпюрам определяются опасные сечения и для них определяют коэффициент запаса прочности S>[S]=1,5..2,5 для опасных сечений.
Коэффициент запаса прочности определяется по формуле:
- коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям, зависящие от материала и конструктивных особенностей вала
- пределы выносливости материалов при симметричном цикле нагружений нормальных и касательных напряжений.
- соответственно, амплитудное и среднее значения нормальных напряжений.
При определении полагают, что нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу
- при симметричном цикле нагружения.
- соответственно, амплитудное и среднее значения касательных напряжений (напряжений кручения).
При определении полагают, что касательные напряжения изменяются по отнулевому циклу.
- коэффициенты концентрации нормальных и касательных напряжений - определяются по справочнику в зависимости от вида концентратора напряжения.
Концентраторы напряжений:
ступень выточка шпоночный паз
- масштабные факторы, учитывающие отличие проверочного диаметра вала от размера образца, для которого получены .
- фактор шероховатости поверхности - зависит от качества обработки поверхности вала.
- коэффициенты учитывающие чувствительность материала к асиметрии циклов нагружения - зависят от механических свойств материала.
Для среднеуглеродистых сталей ; .
Если S<[S], – необходимо изменить размеры, материалы, термообработку.
Если S>10, - надо уменьшить размеры или взять менее прочный материал.
Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 434;