9. Вероятностный расчет усталостной долговечности валов

Вероятностный расчет усталостной долговечности вала заключается в построении функции распределения усталостной долговечности (зависимости между наработкой в часах и вероятностью появления усталостной трещины), анализе результатов расчета и принятия конструктивных мер по созданию оптимальной конструкции.

Указанный расчет особенно актуален для сечений вала с недостаточными запасами прочности, выявленными на ранних стадиях расчета, или для конструкций с ограниченным сроком службы.

Вероятностный расчет рекомендуется производить для опасных сечений вала, т.е. для сечений, имеющих концентраторы напряжений, и в которых действуют значительные изгибающие и крутящие моменты. Нагруженность таких сечений можно рассчитать с помощью программы "pacbala".

Основными исходными данными для расчета функции распределения усталостной долговечности валов являются: 

механические характеристики материала, вала  σ_в, σ_т, σ_-1, τ_-1, МПа (см.табл.1);

нагруженность расчетных сечений вала (результаты расчета изгибающих, крутящих и приведенных моментов получаются в процессе проектного расчета вала);

геометрические параметры расчетных сечений вала (получены после проектного расчета);

вид и метод обработки вала, параметры шероховатости расчетных поверхностей Rа,  Rz, мкм;

базовое число циклов нагружения;

частота приложения нагрузки к валу n, мин^-1 ;

требуемый ресурс вала Т, час.

Общая методика и примеры расчетов усталостной долговечности валов и осей с необходимыми нормативными материалами приводится в литературных источниках /6,7/, а методика расчета функции распределения усталостной долговечности валов и осей в литературном источнике /8/.