6.4. Розрахунок деталей машин на довговічність при дії змінних навантажень

Значна кількість деталей різноманітних машин побутового призначення у процесі роботи підлягають циклічному навантаженню. При цьому основною причиною виходу їх з ладу є втомне руйнування, яке залежить від числа циклів навантаження.

при дії змінних навантажень деталі машин розраховують не за максимальним навантаженням за умови безперервності їхньої роботи, а на обмежену довговічність, що включає надважкі конструкції машин.

Задавшись бажаним строком служби деталі Т (год.) і знаючи число циклів навантаження за одиницю часу – п для певної деталі, визначають загальну кількість навантажень , яке повинна витримати деталь за весь період роботи її у складі машини: .

За величиною , використовуючи криву втоми матеріалу (рис. 6.4), знаходять напруження, що відповідає необхідній довговічності, і визначають запас міцності і допустиме напруження :

де – допустима величина запасу міцності.

Межа витривалості , при якій деталь повинна витримати число циклів навантаження :

(6.3)

де – межа витривалості;

– показник степеня даного матеріалу (при згині для нормалізованих і покращених сталей , для загартованих – 9, а при контактних навантаженнях для сталей, не залежно від термообробки– 6);

– базове число циклів навантаження, при якому амплітудне значення напруги досягає .

Рис. 6.4. Крива втоми матеріалу деталі