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_σD = [(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.