85015 skanuj0028 (151)

Podstawiając do warunku wytrzymałościowego wyznaczone wartości k_gu i M_g

nd³

oraz uwzględniając wzór W_x =-, otrzymujemy po przekształceniach

¹ 32M_g 3,14 k_a

32-563

3,14-80-10

6

= 41,6 -10 ³ m = 4,16 cm

lub (wykorzystując wzór liczbowy)

d>

32-563 N-m 3,14 -80 MPa

4,16 cm = 41,6 mm

Przyjmujemy wstępnie d = 42 mm w miejscu najbardziej osłabionym i ustalamy kształt i wymiary osi (rys. 1.96), a następnie przystępujemy do ustalenia naprężeń dopuszczalnych z uwzględnieniem rzeczywistego kształtu osi. W celu wyznaczenia współczynnika kształtu ct_k obliczamy

R

r

p    1,2

— = — = 0,057 a 0,06 r    21

Dla tych wartości a_k = 2,508 (przy karbie obrączkowym).

Dla stali 55 w stanie znormalizowanym R_m = 650 MPa, współczynnik wrażliwości materiału na działanie karbu wynosi rj_k x 0,75, zatem współczynnik karbu

p_k= l + iffc(a*-l)= 1+0,75(2,508-1) = 2,13

Dla elementów szlifowanych, wykonanych ze stali o R_m = 650 MPa, współczynnik stanu powierzchni fi_p « 1,04, stąd współczynnik spiętrzenia naprężeń

P = P_k+P_p-1 =2,13 + 1,04-1 =2,17

Dla elementów ze stali o R_m = 650 MPa i średnicy d = 42 mm współczynnik wielkości przedmiotu e = 0,79. W obliczeniach dokładnych przyjmuje się rzeczywisty współczynnik bezpieczeństwa (współczynnik pewności) <5= 1,4 =1,7. Ponieważ w przykładzie nie określono dokładnie warunków pracy osi (np. czy przewiduje się możliwość chwilowych przeciążeń itd.), przyjmujemy <5 = 1,7 i ustalamy wartość całkowitego współczynnika bezpieczeństwa

2,17-1,7

0,79

4,67

Dla stali 55-Z_go = 0,45 R_m = 0,45-650 = 292,5 MPa, stąd

292,5

4,67

62,6 MPa

Otrzymana wartość naprężeń dopuszczalnych jest niższa od wstępnie założonej (k_go = 80 MPa), należy zatem zwiększyć średnicę osi przy danym jej kształcie, korzystając powtórnie ze wzoru

32-563 N-m 3,14-62,6 MPa

= ^'91,65

4,51 cm

Ostatecznie można przyjąć d = 42 mm w miejscu karbu oraz D = 48h6 dla czopa osi w miejscu osadzania kola.