Определение запаса прочности шейки штока графическим методом

Определение параметров напряжений
а) максимального: σmax = 4F1/π·d2 = 4·16·103/3,14·152 = 90,54 Н/мм2 = 90,54 МПа,
б) минимального: σmin = - 4F2/π·d2 = - 4·12·103/3,14·152 = - 67,91 Н/мм2 = -67,91 МПа,
в) среднего: σm = (σmax + σmin)/2 = (90,54 - 67,91)/2 = 11,32 МПа,
г) амплитуда: σа = (σmax - σmin)/2 = (90,54 + 67,91)/2 = 79,22 МПа.
д) коэффициент асимметрии цикла: R = σmin/σmax = -67,91/90,54= - 0,75.
е) характеристика цикла: ρ = σа /σm = 79,22/11,32 = 7,00.
3. Механические характеристики материала штока (сталь 45ХН)
Согласно табл.8 ГОСТ 4543-2006 «Металлопродукция из конструкционной легированной стали Технические условия» сталь 45ХН при режиме термообработки: закал-
ка: t = 820°С, среда охлаждения - вода или масло, отпуск: t = 530°С, среда охлаждения - вода или масло, при сечения не более - 25 мм, имеет механические свойства не менее: σТ = 835 МПа(Н/мм2), σВ = 1030 МПа .
Согласно эмпирической зависимости для высокопрочных (легированных) сталей, предел выносливости при изгибе, определяется по формуле (примечание к
табл.22.2[1] : σ-1 ≈0,45σВ = 0,45·1030 = 463,5 МПа.
На основании формулы, с.585 [1] предел выносливости при растяжении-сжатии определяется: σ-1Р = (0,7…0,8)·σ-1 ≈ 0,75·463,5 = 347,6 МПа.
4. Определение предела выносливости детали
По формуле (5.19) [3] определяем коэффициент снижения предела выносливости детали:
, Коэффициенты, входящие в формулу, учитывают: концентрацию напряжений – Кσ; масштабный фактор – Кdσ; состояние поверхности – KF; технологические меры поверхностного упрочнения – Kυ
Кσ - эффективный коэффициент концентрации напряжений детали