Сечение II-II. Определяем амплитуды напряжений и среднее напряжение цикла, МПа:

Определяем амплитуды напряжений и среднее напряжение цикла, МПа:

; (10.25)

; . (10.26)

Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении, МПа:

; (10.27)

, (10.28)

где = 410 МПа, = 240 МПа (см. пояснения к формулам 10.17 и 10.18).

и – коэффициенты снижения предела выносливости:

; (10.29)

. (10.30)

Для оценки концентрации напряжений в местах установки на валу деталей с натягом используем отношения и . Подшипники на входном валу установлены по посадке , которая обеспечивает в соединении гарантированный натяг. По таблице 10.13 [1] для = 900 МПа и диаметра находим:

=…, =….

Примечание. Поскольку в таблице 10.13 диаметры вала под подшипник чередуются через 10 мм, то в случаях, когда величина диаметра оканчивается на 5, необходимо брать средние значения отношений.

Например: = 45 мм (среднее значение между диамет-рами 40 и 50 мм). Для = 40 мм = 4, 3 и = 2, 6; для = 50 мм = 4, 5 и = 2, 7. Для = 45 мм и .

Коэффициенты влияния качества поверхности и зависят от вида механической обработки и шероховатости поверхности вала. Применяем чистовое шлифование с = 0, 8…1, 6 мкм. В этом случае по таблице 10.8 [1] для > 700 МПа: = 0, 91…0, 86 и = 0, 95…0, 92. Принимаем средние значения коэффициентов: = 0, 885 и = 0, 935.

Коэффициент влияния поверхностного упрочнения:

= 1 – поверхность без упрочнения [см. 1, таблица 10.9].

Примечание. При необходимости повышения пределов выносливости вала рекомендуется участки вала под подшипники повергнуть накатке роликами или дробеструйному наклепу и принимать = 2, 0.

По формулам (10.29) и (10.30) рассчитываем коэффициенты снижения пределов выносливости, а затем по формулам (10.27) и (10.28) вычисляем пределы выносливости и . После этого определяем коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям:

, , (10.31)

Здесь коэффициент чувствительности к асимметрии цикла находим по формуле (10.23): ; = 0, 1 (см. пояснения к формуле 10.23); берем по формуле (10.30).

Общий коэффициент запаса на сопротивление усталости вала в рассматриваемом сечении:

. (10.32)

Вывод: при выполнении условий (10.10) и (10.14), (10.24) и (10.32) статическая прочность входного вала и сопротивление усталости в обоих опасных сечениях обеспечены: , .