1. Определение значения _ относительного критерия подобия усталостного разрушения 0О

    критерий подобия 0 вычисляют по фор-

    L 1

    тносительный муле

Дт)« 88,3'®'
( L Я£}0«

где d0=7,5 мм; I = —=88,3 мм2 ; L выражается в мм, G в мм~*.

2

Значения функции /'’(0,*)= 7-»~ ’ приведены в табл. 4 или

черт. 1 обязательного приложения 4.

Значения функции Г(в, м) Таблица 4

0 -

Ig е

F<e,»)

1+е

2


при

о,оі

0,08

0,10

0.12

0,16

. 0,20

0,0032

-2,5

0,885

0,774

0,720

0,668

0,569

0,480

0,6100

-2,0

0,908

0,813

0,774

0,730

0,647

0,569

0,0316

1,5

0,931

0,863

0,829

0,796

0,730

0,668

0,1000

1,0

0,954

,0,908

0,836

0,836

0,818

0,774

0,3162

-0,5

0,977

0,954

0,942

0,931

0,908

0,885

1,0000

0

1,000

1,000

1,000

1,000

1,000

1,000

3,1620

0,5

1,023

1,046

1,058

1,070

1,092

1,115

10,0000

1.0

1,046

1,092

1,115

1,137

1,182

1,226

Зі,6200

- 1,5

1,069

1,137

1,171

1,204 у

1,269

1,332

100,0000

2,0

1,092

1,182

1,226

1,269

1,353

1.430

316,2000

2,5

1,115

1,226

1,280

1,332

1,430

1,519

1000,0000

3,0

1,137

1,269

Г, 332

1,392

1,502

1,596

3162,0000

3,5

1,160

1,312

1,382

1,449

1,508

1,667

10000,0000

4,0

1,182

1,352

1,431

1,502

1,627

1,726

В формуле для определения F(Q, v) параметр v принимает значения vo при изгибе и растяжении — сжатии и vx при кру­

чении.

  1. Определение параметра!

    1. При круговом изгибе или растяжении — сжатии, а так­же при кручении круглых стержней с кольцевыми канавками, с переходом от одного сечения к другому по галтели, с резьбой или гладких L=nd. При изгибе в одной плоскости круглых стержней L=0,08-nd.

Если при растяжении — сжатии или изгибе- деталей только часть периметра рабочего сечения прилегает к зоне ’ повышенной напряженности, то L вычисляют по формулам, приведенным на черт. 2 обязательного приложения 4.

  1. Опр еде лецие относительного градиента первого главного или касательного напряж е?- и ий G, Gx

Относительные градиенты напряжений G, Gx определяют по формулам, приведённым в табл. 1.

  1. Определение коэффициентов чувствитель­ности металла к концентрации напряжений и масштабному фактору у, и мх

    1. Значения vo, vx определяют по совокупности результа-' тов испытаний на усталость образцов различных форм, размеров, уровней концентрации напряжений, изготовленных из металла од­ной плавки и испытанных прн различных видах нагружения.

    2. При отсутствии опытных данных для конструкционных: сталей величину ч, приближенно вычисляют по формуле

Ч, -0,2000-0,0001 в(<звв МПа). (27)

При кручении для конструкционных сталей величину у» приб­лиженно принимают равной

• vx=l,5y,. ♦ (28)

  1. Определение коэффициентов влияния ше­роховатости поверхности К Fa , К Fx

    1. Значения коэффициента Kf, , характеризующего сни­жение пределов выносливости при ухудшении качества обработки поверхности в зависимости от предела прочности и чистоты по­верхности, для изгиба и растяжения — сжатия определяют по черт. 3 обязательного приложения 4 илн вычисляют по формуле

Kf° = 1—0,22-lg/?z (1g - 1)(ав в МПа). . (29)

  1. Значения коэффициента Kfx вычисляют по формуле

К Fz=0,575 I 0,425. (30)

  1. Определение коэффициента К ЕОр

    1. Коэффициент Ккэр , характеризующий снижение преде­ла выносливости от влияния коррбзии до испытания иа усталость, приведен в зависимости от предела прочности на черт. 4 обяза­тельного приложения 4.

На кривых указано количество дней, в течение которых образец подвергался воздействию коррозионной среды (пресной воды) да испытания на усталость.

    1. Влияние коррозии при одновременном действии корро­зионной среды и переменных напряжений представлено в виде за­висимости коэффициента КЕОр от предела прочности стали на черт. 5 обязательного приложения 4.

    2. Коэффициенты К кор соответствуют определенной часто­те испытания и числу циклов, указанных в подрисуночных подпи­сях. При других частотах и базах испытания следует вводить по­правки в соответствии с экспериментальными данными.

  1. О п р е д е л е н ие коэффициента влияния по­верхностного упрочнения Ко и коэффициента анизотропии Ка

    1. Методика определения коэффициента влияния поверхно­стного упрочнения Ко приведена в рекомендуемом приложении 5.

    2. Коэффициенты анизотропии; приведенные в табл. 5, учитывают, если первое главное напряжение прд изгибе и растя­жении — сжатии направлено перпендикулярно направлению про­катки материала.

При кручении анизотропию не учитывают.

Таблица 5

Значения коэффициентов анизотропии К А

-» ав, МПа

КА

До 600

0,90

Св. 600. до 900

'0,86

» 900 » 1200

0,83

» 112.00

0,80

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛОВ ВЫНОСЛИВОСТИ ДЕТАЛЕЙ МАШИН И ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ ДЛЯ ЗАДАННОЙ

ВЕРОЯТНОСТИ РАЗРУШЕНИЯ |<Г_1р



  1. При наличии достаточного объема статистической инфор­мации для оценки коэффициента вариации пределов выносливости деталей машин (еа или v т ), используя вычисленное для заданной базы по формулам (1) или (4) медианное значение пре­дела выносливости детали (о_ід или т _дд ), определяют пределы выносливости детали на той же базе для любых заданных вероят­ностей разрушения Р в предположении справедливости нормаль­ного закона распределения по формулам:

(о-1д)р=о-1д-

(1+гр-^_), . (32)

где zp —квантиль нормального распределения, соответствующая заданной вероятности разрушения Р.

  1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ВАРИАЦИИ ПРЕДЕЛОВ
    ВЫНОСЛИВОСТИ ДЕТАЛЕЙ МАШИН И ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ

ЗЛ. Коэффициент вариации предела выносливости детали вы­числяют по формуле

(33)

3. ,
va= zll

Ід —
°-ІД

где 5 о и а_ід — среднее квадратическое отклонение и сред-

~/ - ' 1

нее (на совокупности всех плавок) значение предела выносливости детали соответствен­но.

Результирующий коэффициент вариации предела выносливости детали при отсутствии сварки, поверхностного упрочнения и при стабильной технологии вычисляют по формуле

^=]/<х1,Н • (34)

где v„ — коэффициент вариации максимальных разрушающих гпах

напряжений в зоне Концентрации, соответствующий пределам выносливости деталей (при испытании идентичных деталей, изготовленных из металла одной плавки), связанный со структурной неоднородностью металла (наличием различных фаз, включений, иска­жений кристаллической решетки и т. д.) ;

t»a-i —коэффициент вариации средних (в пределах одной плавки) значений пределов выносливости гладких ла­бораторных образцов диаметром 7,5 мм, учитываю­щий межплавочное рассеяние механических свойств металла и вычисляемый по формуле

• (35)

ГДЄ=V"TiZT Sp-u-o-i )s; (36)

(37)

с-н — значение «-і для 1-й плавки; п — число плавок;

Va° —коэффициент вариации теоретического коэф­фициента концентрации напряжений ао , учитываю­щий отклонения фактических размеров деталей (осо­бенно в зонах концентрации напряжений) от номи­нальных (в пределах допусков).При нестабильной технологии, неоднородности свойств металла, 'наличии остаточных напряжений и технологических дефектов ко­эффициенты вариации предела выносливости деталей опре­деляют путем проведения усталостных испытаний деталей.

  1. Определение коэффициентов вариации

    1. При достаточно стабильной технологии, однородности свойств металла в объеме детали, отсутствии.остаточных напря­жений коэффициенты вариации максимальных разрушающих на­пряжений Уа вычисляют по формуле

  2. Определение коэффициентов вариации

Коэффициент определяют по статистическим данным о межплавочном рассеянии пределов выносливости по формулам (35)—(37).

Если данных по межплавочному рассеянию величин c_i нет, то, учитывая практически линейную зависимость между предела­ми выносливости и пределами прочности, в первом приближении допускают

где ц, — коэффициент вариации предела прочности металла на
Множестве всех плавок (v„_ =0,04—0,10).

  1. Определение коэффициентов вариации

'3.4.1. Колебания радиусов кривизны в зоне концентрации на­пряжений р характеризуются коэффициентами вариации vp. Ко­эффициенты вариации находят по результатам измерения партии деталей (не менее 30—50 шт.) в условиях производства.

  1. С


    реднее .значение р, среднее квадратическое отклонение Sp радиуса кривизны р и коэффициент вариации vp вычисляют по формулам: ' -

(40)

(41)



З

(42>

ависимость ао от р представляют функцией

«а =<?(?)•

Коэффициент вариации va° вычисляют по формуле

(43)

г

I о— абсолютное

<?р Г

де а0
—среднее значение а? , соответствующее р =р ;

з

соответст­

начение производной, которое

вует средним значениям определяющих параметров.

  1. Для нахождения производной в выражении (43) допуска­ется осуществлять линейную аппроксимацию функции. (42) в ок- рестности заданных значений параметров, используя уравнение прямой, проходящей через две точки.

-

(44)

«a, d ~( d )1

Я),- (1).'

где ~— заданное значение отношения параметров р и d (вместо p/d может быть рД и т. п.);

и —отношения £, близкие к заданному

значению;

а,, и аа, — значения аа , соответствующие (p/d)2 и (p/d)i.

  1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ КРИВЫХ УСТАЛОСТИ т
    И Na И КОЭФФИЦИЕНТОВ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ К АСИММЕТРИИ
    ЦИКЛА НАПРЯЖЕНИЙ И

    1. Для расчета на прочность левую наклонную часть кривой усталости представляют в виде

am-N=^l-Na, (45)