; ,

где:s_-1, , t_-1 – пределы выносливости материала вала для гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения;

(K_s )_D ,(K_t )_D – коэффициенты концентрации напряжений для данного сечения вала.

Коэффициенты (K_s )_D и (K_t )_D вычисляются по формулам:

; ,

где: К_s , К_t - эффективные коэффициенты концентрации напряжений;

K_d – коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения вала;

K_F - коэффициент влияния шероховатости;

K_v – коэффициент влияния поверхностного упрочнения.

При симметричном цикле напряжений изгиба и отнулевом цикле касательных напряжений

, s_m = 0; , t_m =0

где:Wн и Wк – осевой и полярный моменты сопротивления сечения вала.

Выбираем материал приводного вала – сталь 45, термообработка – нормализация:

s_-1 = 350 МПа, t_-1 = 210 МПа, табл. 10.2 [1]

К_s = 4,1 для посадки с натягом, табл. 10.9 [1];

К_t = 2,9 для посадки с натягом, табл. 10.9 [1];

K_d = 0,7 при диаметре вала d = 45 мм, табл. 10.3 [1];

K_F =1,15 при Ra = 0,8…3,2 мкм, табл. 10.3 [1];

K_v = 1,0 при данной термообработке, табл. 10.5 [1].

Коэффициенты концентрации напряжений для данного сечения вала

Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении

(МПа)

(МПа)

Осевой момент сопротивления сечения вала

Wнетто = 0,1d³ = 0,1 · 45³ = 9112,5 мм³

Полярный момент сопротивления сечения вала

Wкнетто = 0,2d³ = 0,2 · 45³ = 18225 мм³

Амплитуды напряжений цикла

(МПа) (МПа)

Коэффициенты запаса прочности соответственно по нормальным и касательным напряжениям