Значення коефіцієнта Кd і Кd
Напружений стан і матеріал
|
Діаметр вала d, мм |
|||||||
20 |
30 |
40 |
50 |
70 |
100 |
200 |
||
Згинання для вуглецевих сталей |
Кd Кd |
0,92 |
0,88 |
0,85 |
0,82 |
0,76 |
0,70 |
0,61 |
Згинання для високолегованих сталей і крутіння для всіх сталей |
Кd Кd |
0,83 |
0,77 |
0,73 |
0,70 |
0,65 |
0,59 |
0,52 |
Таблиця 18.2.
Значення коефіцієнта впливу шорсткості поверхні кf
Механічна обробка поверхні |
Середнє арифметичне відхилення профілю Rа, мм |
Значення коефіцієнта КF при в, МПа |
||
400 |
600 |
1200 |
||
Шліфування Обточування Обдирання Необроблена поверхня з окалиною і т.п. |
0,32...0,08 2,5...0,32 20...5 |
1 1,05 1,20 1,35 |
1 1,10 1,25 1,5 |
1 1,25 1,5 2,2 |
К і К - ефективні коефіцієнти концентрації напруги при згинанні і крутінні; їх значення приведено в таблиці 14.3 або табл. 15.1 [9]; табл. 16.2...16.5 [16].
Таблиця 18.3
Числові значення ефективних коефіцієнтів концентрації напруги згинання к і крутінні к
Фактор концентрації напруги |
К |
К |
|||||
в, МПа |
|||||||
700 |
1000 |
700 |
1000 |
||||
Галтель при D / d =1,25...2 r/ d = 0,021 r / d = 0,06 r / d = 0,10 |
2,5 1,85 1,6 |
3,5 2,0 1,64 |
1,8 1,4 1,25 |
2,1 1,43 1,35 |
|||
Виточка при t = r2 r / d = 0,02 r / d = 0,06 r / d = 0,10 |
1,9 1,8 1,7 |
2,35 2,0 1,85 |
1,4 1,35 1,25 |
1,7 1,65 1,5 |
|||
Поперечний отвір при a/d = 0,05...0,25 |
1,9 |
2,0 |
1,75 |
2,0 |
|||
Шпонковий паз |
1,7 |
2,0 |
1,4 |
1,7 |
|||
Шліци |
1 |
1 |
1 |
1 |
|||
Пресова посадка при р 20 МПа3 |
2,4 |
3,6 |
1,8 |
2,5 |
|||
Різьба 4 |
1,8 |
2,4 |
1,2 |
1,5 |
|||
Примітки: 1 D – розмір діаметра більшого ступеню вала; d – розмір діаметра меншого ступеню вала; r – радіус галтелі переходу більшого ступеню вала в меншу ступінь; 2 t – глибина виточки; а – діаметр отвору, який розміщено перпендикулярно осі вала; 3 - без конструктивних заходів із зменшення концентрації напруги; 4 – при наявності декількох концентраторів напруги в одному перерізі в розрахунках ураховується той, у якого більший коефіцієнт К або Кt. |
|||||||
Розрахункове значення запасу опору втомленості s не повинно бути нижчим допустимого [s] = 2,5.
Опір втомленості матеріалу вала можна значно підвищити за рахунок використання методів поверхневого зміцнення: азотування, ціанування, борування, поверхневого гартування СВЧ, дробоструменевого наклепування, обкатування роликами тощо. При цьому границя витривалості може бути підвищена на 50 і більше процентів.
18.3.4. Перевірка статичної міцності вала виконується за еквівалентною напругою з метою попередження пластичних деформацій і руйнування з урахуванням короткочасного перевантаження:
(18.9)
де
(18.10)
де М і Т - згинальний і обертаючий моменти в небезпечному перерізі.
Гранична допустима напруга
(18.11)