e – масштабный фактор, для всех сварных швов можно принять равным 0,9;
[s] – коэффициент безопасности,
,
где s1 – коэффициент, учитывающий степень точности расчета. При s1 = 1 расчет приводит к завышенным напряжениям и степень завышения определить трудно, а при s1 = 1,2...1,3 расчет приводит к заведомо заниженным напряжениям;
s2 – коэффициент, учитывающий однородность механических свойств материала. Для деталей, изготовленных из углеродистых и легированных сталей при высокой температуре отпуска, s2 = 1,2...1,3; для деталей, изготовленных из высокопрочных сталей с пониженными пластическими свойствами (с низкой температурой отпуска) и высокопрочных чугунов, s2 = 1,3...1,5; для деталей из стального литья s2 = 1,5...2; для чугунных деталей s2 = 2...2,5; для деталей из цветных сплавов (кованых и катаных) s2 = 1,5...2;
s3 – коэффициент, учитывающий степень ответственности детали. Если поломка детали не вызывает остановки машины, s3 = 1; вызывает остановку машины – s3 = 1,1…1,2; вызывает аварию – s3= 1,2...1,3.
Коэффициент безопасности по пределу прочности принимается довольно большим. Например, для высокопрочных сталей – около 2...2,5, для серого чугуна – З...3,5, для стального и цветного литья – 2,5...3, для особо хрупких материалов – 4...6.
Коэффициент безопасности по пределу текучести для пластичных материалов (сталей) при достаточно точных расчетах выбирают 1,2..1,5 и выше.
Коэффициент безопасности при контактных нагружениях – 1,1...1,2.
Коэффициент безопасности по пределу выносливости – 1,3...2,5. Например, при недостаточно полном объеме экспериментальных данных о нагрузках и характеристиках материала или ограниченном числе натурных испытаний [s] = 1,5...2; при малом объеме или отсутствии экспериментальных испытаний и пониженной однородности материала (литые и сварные детали) [s] = 2...3.
b = 1 – коэффициент влияния качества обработанной поверхности (учитывается в Kt).
Определяем коэффициент долговечности
(1.6)
где N0 = 3,4·106 – базовое число циклов перемены напряжений.
NLE – эквивалентное число циклов перемены напряжений
Подставить из графика нагрузки (по заданному преподавателем, см. рис. 1.2) отношения , которые пропорциональны отношениям и nLi; при показателе степени кривой усталости m
.
5. Проверить прочность сварных швов
, МПа. (1.7)
6. Сделать вывод о прочности сварных швов.
Если по расчету прочность сварных швов не обеспечивается, то необходимо повторить расчет, приняв lрасч.= 1,5 l.
Рекомендуемая литература: [1, 5, 6].
Справочные данные
Таблица 1.2
Эффективные коэффициенты концентрации напряжений Кs и Кt