IMG00232

II. Obliczenia wytrzymałościowe w przypadku obciążeń zmęczeniowych

X„ =

By t + t

rsf s a *n

i ze wzoru (17.19)

Qs

x„ =

-1

_150

1,25-1,35-22,4 + 22,4

2-150

300

= 4,0

230

= 3,81

0.rj_a+r_m 1,25-1,35-22,4 + 22,4

Zmęczeniowy współczynnik bezpieczeństwa dla skręcania jest równy mniejszej z otrzymanych wartości i wynosi x„ = 3,81.

Zmęczeniowy współczynnik bezpieczeństwa obliczanego walu ma wartość

=

i

3,03-3,81 yj3,03² +3,81²

= 2,35

Wartość ta musi być większa od wymaganego współczynnika bezpieczeństwa x_w (obliczanego na przykład z tabl. 1.1).

17.5. Wytrzymałość zmęczeniowa żeliw, staliw i metali nieżelaznych

17.5.1. Wytrzymałość żeliw

W odróżnieniu od innych metali stosowanych w budowie maszyn żeliwo charakteryzuje się tym, że ma znacznie wyższą wytrzymałość na ściskanie niż na rozciąganie, a ponadto nie podlega prawu Hooke’a, gdyż ma zmienną - w zależności od naprężeń - wartość modułu Younga E. Z tej właściwości żeliwa wynika następna cecha, a mianowicie: oś obojętna przy zginaniu nie przechodzi w żeliwie przez środki ciężkości przekrojów poprzecznych, jak na przykład w przypadku innych metali. Dokładne obliczenia naprężeń rozciągających i ściskających przy zginaniu żeliwa są więc dość kłopotliwe (por. [18], str. 399). W praktyce przyjmuje się na ogół założenie upraszczające, że wszystkie obliczenia dla żeliwa prowadzi się tak jak dla materiału podlegającego prawu Hooke’a, natomiast specyficzne własności wytrzymałościowe żeliwa uwzględnia się przez przyjęcie znacznie wyższego naprężenia dopuszczalnego na zginanie. O ile w materiałach podlegających prawu Hooke’a w zasadzie k_g = k_r, o tyle dla żeliwa przyjmuje się (por. uwagi do tabl. 19.11):

k_g = 1,5 k_r - dla przekroju prostokątnego, k_g = 1,7 k_r - dla przekroju kołowego, k_g = 1,4 k_r- dla przekroju dwuteowego.

232