016 017

16 ]. Wiadomości podstawowe

całości, stosujemy stale stopowe, najczęściej chromoniklowe do ulepszania cieplnego lub do nawęg^!ania i azotowania.

Waty pracujące w specjalnych warunkach wykonuje się ze stali specjalnych: kwaso-odpornych, żaroodpornych, nierdzewnych itp. Niekiedy wały wykonuje się jako odlewy staliwne bądź żeliwne (z żeliwa modyfikowanego lub sferoidalnego).

W tablicy 1.1 podano stałe materiałowe najczęściej używanych stali oraz proporcje między stałymi podawanymi zawsze w tablicach (R_c R,„), a wytrzymałością zmęczeniową dla różnych grup materiałów.

2. Wstępne obliczenia wytrzymałościowe

2.1. Szczegółowe warunki wytrzymałościowe

2.1.1. Obliczanie średnic przy jednowymiarowym stanie naprężeń

Zgodnie z punktem 1.4 dla walu obciążonego jedynie momentem gnącym warunek wytrzymałości przybierze postać

M

W,

MPa,

(2.1)

gdzie wartość kg = Z/.v. zależy od rodzaju cyklu obciążenia (przykład 2.3), a wartość a. przyjmiemy w przedziale 3-3,5. Uwzględniając, że \V_X = nd³/32 otrzymamy

K

k.

(2.2)

Gdy znany jest rozkład momentu wzdłuż długości wału M = M (z), równanie powyższe staje się równaniem powierzchni krzywoliniowej (paraboloidy) o stałej wytrzymałości na zginanie, czyli tak zwanego zarysu teoretycznego wału. W analogiczny sposób dla walów' obciążonych momentem skręcającym otrzymamy warunek

x =^M>

u/

MPa,

(2.3)

który po uwzględnieniu, żc IV₀ = r.d³/16, prowadzi do zależności

3/16

m,

(2.4)

pozwalającej podobnie jak poprzednio dobrać średnice wału dla każdego przekroju.

2.1.2. Wielowymiarowy stan naprężeń

W większości przypadków wał obciążony jest złożonym układem sił i momentów powodujących występowanie różnego rodzaju naprężeń (gnących, skręcających, ściskających i rozciągających). Naprężenia te składamy podobnie jak naprężenia stałe, stosując odpowiednią hipotezę wytężenia^grgjeTgdg; dla wałów stalowych hipotezę Kubera (naj-