Расчет быстроходного вала на сопротивление усталости

М=400 Н∙м – изгибающий момент;

T=69,1 Н∙м – крутящий момент;

D = 45 мм

Материал вала Сталь 45

Опасный участок – опора подшипника.

Определим расчётный коэффициент запаса прочности S и сравним его с допускаемым значением [ S ], принимаемым обычно 1,3…2,1

где - коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям, определяемые по зависимостям

Амплитуду напряжений цикла в опасном сечении определим по формулам

Моменты сопротивления сплошного круглого сечения

Отсюда находим

Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении

где - пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгибы и кручения для стали 45

Значения - коэффициентов концентрации напряжений для данного сечения вала находят по зависимостям

где - эффективные коэффициенты концентрации напряжений, определяющиеся по таблицам

- коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения, определяющийся по таблице

- коэффициент влияния шероховатости

- коэффициент влияния поверхностного упрочнения (если поверхность вала не упрочняется, то )

Далее находим по уже имеющимся формулам:

По полученным значениям найдём

Затем вычислим коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям

Теперь определим расчётный коэффициент запаса прочности S

S=4,59

Полученный коэффициент запаса прочности больше допускаемого значения, значит условие на сопротивление усталости выполнено.