Руководство к решению задач по механике материалов и конструкций. Егодуров Г.С - 207 стр.

UptoLike

Рубрика: 

207
Режим нагрузки: синфазное изменение нормальных напряжений по симметричному
циклу, а касательных по отнулевому (см.рис.9.14). Характеристики циклов: нормальные
напряжения от изгиба
85
2
=
σ
МПа, и кручения 19
2
=
τ
МПа.
Амплитуды и средние напряжения от изгиба и кручения: 0
2
=
m
σ
; 19
2max
=
τ
МПа;
0
2min
=
τ
; 85
2
=
a
σ
МПа; 5,92/)(
2min2max2
=
+
=
τ
τ
τ
m
МПа; 85
2max
=
σ
МПа;
5,92/)(
2min2max2
==
τ
τ
τ
a
МПа.
Коэффициент запаса прочности по пределу выносливости при совместном действии
изгиба и кручения
22
τσ
τσ
nn
nn
n
+
= ,
где
σ
n ,
τ
n - коэффициенты запаса прочности по пределу выносливости для изгиба и
кручения, которые определяются по формулам:
2
1
ad
K
n
σ
σ
σ
σ
= ,
22
1
mad
K
n
τψτ
τ
ττ
τ
+
=
.
Общий коэффициент выносливости, учитывающий влияние всех факторов на
сопротивление усталости
при изгибе
avfd
d
KKKK
K
K
1
1
1
+=
σσ
σ
σ
,
при кручении
vfd
d
KKK
K
K
1
1
1
+=
ττ
τ
τ
.
В ряде случаев технологическую анизотропию материала можно не учитывать и
принимаем 1=
a
K . Так как в сечении 2 поверхностного упрочнения нет, 1=
υ
K . Поверхность
вала шлифованная
75,1
z
R мкм, поэтому коэффициент влияния качества обработки
(шероховатости) поверхности 96,0=
σ
f
K (рис.17.15 и 17.16).
977,0425,096,0575,0425,0575,0
=
+
=
+
=
στ
ff
KK .
Рис.9.18
Коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения (масштабный
коэффициент) 68,0==
τσ
dd
KK (кривая 2 на рис.17.9).
(а)
(б)
(в)
          Режим нагрузки: синфазное изменение нормальных напряжений по симметричному
циклу, а касательных по отнулевому (см.рис.9.14). Характеристики циклов: нормальные
напряжения от изгиба σ 2 = 85 МПа, и кручения τ 2 = 19 МПа.
          Амплитуды и средние напряжения от изгиба и кручения: σ m 2 = 0 ; τ max 2 = 19 МПа;
τ min 2 = 0 ;      σ a 2 = 85         МПа;  τ m 2 = (τ max 2 + τ min 2 ) / 2 = 9,5 МПа; σ max 2 = 85 МПа;
τ a 2 = (τ max 2 − τ min 2 ) / 2 = 9,5 МПа.
          Коэффициент запаса прочности по пределу выносливости при совместном действии
изгиба и кручения
                                                        nσ ⋅ nτ
                                                 n=                    ,                           (а)
                                                            2      2
                                                        nσ + nτ
      где nσ , nτ - коэффициенты запаса прочности по пределу выносливости для изгиба и
кручения, которые определяются по формулам:
                                         σ −1                             τ −1
                                 nσ =             ,         nτ =                        .
                                        Kσd σ a 2                  Kτdτ a 2 + ψ τ τ m 2(б)
      Общий коэффициент выносливости, учитывающий влияние всех факторов на
сопротивление усталости
                                        K          1          1
      при изгибе                 K σd =  σ +             − 1            ,
                                        K         K          K K
                                           d σ      f σ          v  a
                                                                                       (в)
                                            Kτ          1        1
      при кручении                   Kτd =        +          − 1      .
                                           K         K          K
                                               dτ        f τ       v

      В ряде случаев технологическую анизотропию материала можно не учитывать и
принимаем K a = 1 . Так как в сечении 2 поверхностного упрочнения нет, Kυ = 1 . Поверхность
вала шлифованная Rz ≈ 1,75 мкм, поэтому коэффициент влияния качества обработки
(шероховатости) поверхности K fσ = 0,96 (рис.17.15 и 17.16).
                           K fτ = 0,575 ⋅ K fσ + 0,425 = 0,575 ⋅ 0,96 + 0,425 = 0,977 .




                                          Рис.9.18
      Коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения (масштабный
коэффициент) K dσ = K dτ = 0,68 (кривая 2 на рис.17.9).




                                                      207