Факторы, влияющие на предел выносливости детали

Концентратор напряжений k_σ = σ _-1обр / σ _-1дет. k_σ > 1

Масштабный фактор k_ε = σ _-1дет / σ _-1обр. k_ε < 1

Шероховатость поверхности k_F = σ _-1дет / σ _-1обр.. k_F> 1

Упрочнения наружной поверхности детали k_V= σ _-1дет / σ _-1обр. k_V> 1

Несимметрия цикла напряжений ψ ∙ σ _m

ψ – коэффициент чувствительности к асимметрии цикла.

Коэффициент перехода от предела выносливости образца к пределу выносливости детали

К _{σ D} = [(k_σ / k_ε )+k_F – 1] / k_V

Коэффициент запаса прочности S определяется по формуле:

,

где S _σ , S _τ ─ коэффициенты запаса прочности по нормальным, касательным напряжениям; [ S ] ─ допускаемый запас прочности.

.

Здесь ─ пределы выносливости материала вала при симметричном цикле нормальных и касательных напряжений;

─ амплитуды циклов напряжений;

─ средние значения циклов напряжений;

ψ _σ , ψ _τ ─ коэффициенты чувствительности материала к асимметрии цикла.

Пределы выносливости материала при симметричном цикле нормальных и касательных напряжений:

σ _{─ 1} = 0, 43·σ _в - для углеродистых сталей,

σ _{─ 1} = 0, 35·σ _в + 100 – для легированных сталей,

τ _{─ 1} =0, 58 σ _{─ 1}.

Коэффициенты чувствительности к асимметрии цикла определяются по формулам

= 0.02(1+ 0.01 ),

= 0.5 .

Методика расчета деталей на усталостную прочность

1. Определяют опасные сечения детали, среднее значение цикла напряжений и амплитуда цикла.
2. Определяют коэффициенты концентрации напряжений k_σ , масштабный фактор k_ε и т.д.
3. Рассчитывают коэффициенты запасов прочности.