Факторы, влияющие на предел выносливости
Влияние размеров.
Чем больше абсолютные размеры поперечного сечения детали, тем меньше предел выносливости, так как возрастает вероятность существования внутренних дефектов (раковин, шлаковых включений и др.). Это учитывается масштабным коэффициентом – Kd.
2. Влияние формы.
В местах резкого изменения формы поперечного сечения деталей (у отверстий, канавок, выточек, в резьбе, в переходных сечениях и др.) напряжения больше номинальных или , определяемых по формулам сопротивления материалов. Явление местного увеличения напряжений называется концентрацией напряжений. Влияние формы детали на предел выносливости учитывается эффективным коэффициентом концентрации напряжений К (К )
3. Влияние шероховатости поверхности.
С увеличением шероховатости поверхности детали предел выносливости понижается. Влияние качества поверхности на предел выносливости учитывается коэффициентом влияния шероховатости поверхности KF .
4. Влияние упрочнения поверхности.
Для повышения несущей способности деталей широко используют разные способы поверхностного упрочнения: цементацию, нитроцементацию, азотирование, поверхностную закалку токами высокой частоты и т.д. Упрочнение поверхности деталей значительно повышает предел выносливости, что и учитывается коэффициентом влияния поверхностного упрочнения K .
Общий коэффициент
снижения предела выносливости
обозначается КD
и определяется
по формуле:
Коэффициенты запаса прочности
Расчеты по нормальным и касательным напряжениям проводятся аналогично.
Расчетные коэффициенты выбираются по таблицам. При расчетах определяют коэффициенты запаса прочности и сравниваются с допускаемыми: n≥[n]
Запас прочности по нормальным напряжениям (изгиб, растяжение-сжатие):
Запас прочности по касательным напряжениям (кручение, срез):
При совместном действии переменных нормальных и касательных напряжений, например при изгибе с кручением, определяем общий коэффициент запаса прочности и сравниваем его с допускаемым:
В случае переменных напряжений для стальных деталей рекомендуют принимать:
при высокой достоверности расчета [S] = 1,3...1,5;
при менее точной расчетной схеме [S] = 1,6...2,1.