Расчет на усталостную прочность

Построим диаграмму предельных амплитуд детали по двум точкам (рис. 15.22), отложив на осях о^^т =а_,/К и S_K. На оси о_т отметим точку о," = о_т и проведем через нее прямую под углом 45°. Для любой точки на этой прямой о_тах = о_а + о_т = о_Т. Если предел выносливости детали а^^ет = а?^ет + о^^ет <�о_т, расчет ведется на усталостную прочность, если а^^ет = а?^ет + а*^ет >о_т — на статическую прочность по пределу текучести.

Расчет на усталостную прочность обычно проводят в два этапа:

• • подбор размеров детали из условия статической прочности при заниженных допускаемых напряжениях о_тах< [о] = о_Т/л, где п = 6—8 — коэффициент запаса;
• • проверка на усталостную прочность по коэффициенту запаса усталостной прочности п_у = а^дет/тахо_раб >[л_у1, где [л_у] — допускаемый коэффициент запаса, выбираемый по справочникам [7], [17]; таха_раб — максимальные рабочие напряжения в детали.

Рис. 15.22. Области расчета на устаРис. 15.23. К определению коэффилость и текучесть на диаграмме прециента запаса усталостной прочности дельных амплитуд детали

Рассмотрим проверку по усталостной прочности. При симметричен⁶¹' а, г з п ном цикле п =—-= ———-> п . При асимметричном ци;

> шах о_ра6 К max о_ра6 L yJ.

кле предел выносливости детали определяем с помощью диаграммы предельных амплитуд детали (рис. 15.23). Для заданного коэффициента асимметрии г проведем луч ОАВ, для которого tg|3 = (1 — r)/( 1 + г). На этом луче точка А соответствует реальным рабочим напряжениям в детали, точка В — разрушающим напряжениям (пределу выносливости детали).

Если максимальные напряжения влетали тахо = о_а + о_пг а предел выносливости детали aj!^eT =0^ +a^^CT, то из подобия треугольников коэффициент запаса усталостной прочности по нормальным напря;

где |)^дет и ф — тангенс угла наклона диаграммы предельных амплитуд соответственно для детали и для стандартного образца.

где о_тах = о_а + о_т — рабочие напряжения в детали.

откуда коэффициент запаса усталостной прочности.

При сложном напряженном состоянии коэффициент запаса определяют по эмпирической формуле Гафа и Полларда: 1Jn_y = уЛу₀ +1, где п_уо —коэффициент запаса по нормальным напряжениям (при изгибе и при растяжении), обозначенный выше л_ут — коэффициент запаса по касательным напряжениям (при кручении и при сдвиге), определяемый аналогично л_уо:

В электронной книге приведено несколько примеров расчета деталей на усталостную прочность.