Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
По формуле (8.12) определяем расчетный коэффициент запаса прочности n при расчете валов и осей на усталостную прочность (выносливость). По формулам (8.13) и (8.14) рассчитывают коэффициенты запаса прочности при учете
изгиба и кручения (nσ и nτ), по которым затем определяют n. Для расчета nq и nτ необходимо знать значения
σа и τа, которые находят из формулы (8.15). При проектном расчете (см. § 4) обычно определяют диаметр выходного конца вала, который в большинстве случаев испытывает только кручение. Остальные размеры вала назначают при разработке конструкции с последующей проверкой ее на выносливость для предположительно опасных сечений, в которых возникают наибольшие крутящие и изгибающие моменты и зоны концентрации напряжений (т. е. производят проверочный или уточненный расчет, см. § 5).
8.18. Расчетный коэффициент запаса прочности определяют по формуле
, (8.12)
где σ-1 и τ -1 — коэффициенты запаса прочности при учете изгиба (или по нормальным напряжениям) и при учете кручения (или по касательным напряжениям).
Входящие в формулу (8.12) коэффициенты nσ и nτ определяют по формулам:
; (8.13)
; (8.14)
где σ -1, τ -1 — пределы выносливости при изгибе и кручении для симметричного цикла; Кσ, Кτ — эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении (табл. 8.1); εσ, ετ — масштабные факторы соответственно для нормальных и касательных напряжений при изгибе и кручении (табл. 8.2). ψσ, ψτ — коэффициенты чувствительности материала к асимметрии цикла.
Согласно рис. 8.10
σа = σи = Ми/Wи нетто; τа = τк/2 = Мк/(2Wк нетто), (8.15)
где W и нетто и Wк нетто — моменты сопротивления изгиба и кручения нетто сечения, определяемые по табл. 8.3; σм, τм – постоянные составляющие циклов напряжений.
Для принятых условий (см. рис. 8.10)
σм = 0; σа = σи = Ми/Wи нетто;
τм = τа =0,5·τк =Мк/(2Wк нетто),
ψσ = (2σ -1-σ0)/σ0;
ψτ = (2τ -1-τ0)/τ0;
для среднеуглеродистых сталей обычно принимают ψσ = 0,10; ψτ = 0,05; для легированных сталей ψσ = 0,30; ψτ = 0,10; σ0, τ0 — пределы выносливости при отнулевом (пульсирующем) цикле. Проверочный расчет осей на усталостную прочность ведут аналогично расчету валов при Мк = 0.
8.19. Последовательность расчета валов и осей на усталостную прочность (выносливость).
1. Составляют расчетную схему.
2. Определяют силы, действующие на вал.
3. Определяют опорные реакции и строят эпюры изгибающих моментов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, после чего вычисляют суммарный изгибающий момент.
4. Определяют крутящие моменты и строят эпюры (для валов).
5. По формуле (8.8а) определяют эквивалентный момент Мэкв
6. В соответствии с эпюрами моментов Ми, Мк и Мэкв рассчитывают диаметры опасных сечений, подлежащих проверке на усталостную прочность.
7. Для каждого опасного сечения по формуле (8.12) определяют расчетные коэффициенты запаса прочности, а по формуле (8.11) оценивают выносливость.
8. При кратковременных перегрузках наиболее нагруженные сечения вала проверяют на статическую прочность
; (8.16)
где σэкв - эквивалентное напряжение;
; , (8.16)
где Ми пик и Мк пик - изгибающий и крутящий моменты в опасном сечении при пиковой нагрузке; Nпик - продольная растягивающая (или сжимающая) сила в том же сечении при пиковой нагрузке; [σ]lim = 0,8σт - предельное допускаемое напряжение (σт — предел текучести).
8.1 Значения коэффициентов Кσ, Кτ
Дата публикования: 2015-01-23; Прочитано: 516 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!