Детали машин и основы конструирования. Гордин П.В - 109 стр.

UptoLike

109
одном из этих сечений запас усталостной прочности будет наименьшим. Это
сечение называется опасным.
При выборе расчетных сечений руководствуются значениями крутящего и
изгибающего моментов, размерами и формой поперечного сечения вала,
наличием концентраторов напряжений (канавок, выточек, шпоночных пазов,
посадок и т.д.), качеством (чистотой) обработки поверхности. Однозначно
определить опасное сечение без проведения расчетов
в нескольких сечениях, как
правило, не представляется возможным.
В рассматриваемом примере в качестве расчетных целесообразно
рассмотреть сечения Ι−Ι и ΙΙ−ΙΙ. В сечении Ι−Ι действует максимальный
изгибающий момент (
), имеются концентраторы напряжений в виде
шпоночного паза, посадки с натягом; в сечении ΙΙ−ΙΙ действует также
значительный изгибающий момент и концентраторы напряжения в виде
переходов от одного диаметра к другому, а также посадка с натягом.
max
Σ
M
В каждом из расчетных сечений вычисляют напряжения изгиба σ
и
, сжатия
или растяжения σ и кручения τ:
и
и
W
М
Σ
=
σ
; ;
A
F
a
=
σ
.
кр
W
Т
=
τ
(4.4)
Для поперечного сечения в форме окружности диаметром d существуют
следующие зависимости
W
и
= 0.1d
3
; W
кр
= 2W
и
; А=
π
d
2
/4. (4.5)
Найденные напряжения являются исходными для определения
амплитудных σ
a
, τ
a
и средних σ
m
, τ
m
напряжений циклов нагружения вала от
изгиба и кручения.
Обычно вал вращается относительно неподвижных вектoров внешней
нагрузки. При этом напряжения изгиба меняются по симметричному циклу, т.е.
σ
a
= σ
и
, σ
m
=0. Напряжения сжатия или растяжения будут пренебрежимо малы,