new 61 (2)

124 7. Zasady obliczeń wytrzymałościowych śrub

zadawalających wyników. Ponieważ wstępne obliczenie jest weryfikowane, wartość dopuszczalnych naprężeń można określić zgrubnie. Zazwyczaj jako wielkość charakteryzującą własności mechaniczne materiału przyjmuje się wytrzymałość zmęczeniową przy cyklu odzerowo-tętniącym Z_r] i współczynniku bezpieczeństwa X₂=34-4; stąd

(7.4)

Dla określonej wymiarowo śruby wyznacza się kolejno: współczynnik kształtu a_h (rys. 7.3), współczynnik działania karbu /?„ (rys. 7.4), współczynnik stanu powierzchni f!_r (rys. 7.5), współczynnik śpiętizenia naprężeń ze wzoru

£ = &+&-!    .(7.5)

oraz współczynnik wielkości przedmiotu e (rys. 7.6). Wykresy przedstawione na rysunkach 7.3-7.6 zaczerpnięto zr pracy [7]. Współczynnik /? w przypadku gwintów walcowanych zmniejsza się o 10-1-30% dla stali węglowych oraz o 20-4-40% dla stali stopowych.

Rzeczywisty współczynnik bezpieczeństwa określa wzór

d =

Zr

Oa -f" Om

(7.6)

gdzie Z_r jest wytrzymałością zmęczeniową materiału śruby przy prze-biegu zmian obciążenia podobnym do cyklu roboczego śruby, o_a — o„_a —

B

amplitudą naprężeń roboczych, = -~-— nominalną amplitudą naprę-

zd³

żeń, o_m — średnim naprężeniem.

Wytrzymałość zmęczeniową Z_r określa się z uproszczonych wykresów zmęczeniowych Smitha, Haigha, Soderberga, Goodmana lub Serensena.

Rys. 7.6. Współczynnik wielkości przedmiotu e

100    200 o_m MPa

Rys. 7.7. Określenie granicy wytrzyma- Rys. 7.8. Porównanie uproszczonych wy-łości zmęczeniowej Z_r z uproszczonego kresów Smitha dla próbek gładkich i wykresu Smitha przy stałym współczyn- próbek z gwintem: 1 — próbki gładkie, niku stałości obciążenia h    2 — próbki z gwintem

Na rysunku 7.7 przedstawiono metodę wyznaczania Z_r na wykresie Smitha przy założeniu, że przechodzenie od cyklu roboczego do cyklu granicznego realizowane jest przy stałym współczynniku stałości obcią-

żenią « = — = oonst. Punkt A na rysunku obrazuje cykl roboczy. Prosta

Oa

przechodząca przez początek układu współrzędnych 0 i punkt A w przecięciu z linią graniczną CD wyznacza w punkcie B granicę wytrzymałości Z_r. Wartości rzeczywistego współczynnika bezpieczeństwa określonego wzorem (7.4) powinny się zawierać w przedziale <5 = 1,4-1-2,0. Przy-