Графики рис. 15.5 (где 1 — углеродистая сталь при отсутствии концентрации напряжений; 2 — легированная сталь при отсутствии концентрации напряжений и уг¬леродистая сталь при умеренной концентрации напряже¬ний 3— легированная сталь при наличии кон¬центрации напряжений) и рис. 15.6 (где 1 — шлифование тонкое; 2 — обточка чистовая; 3— обдирка; 4 — необработанная поверхность с окалиной и т. п.) позволяют отметить, что с увеличением предела прочности σΒ стали повышается ее чувствительность к резким изменениям формы, влиянию шероховатости поверхности и размеров детали. Это означает, что при разработке конструкции валов из высокопрочных сталей следует уделять особое внимание уменьшению концентрации напряжений и шероховатости поверхности.
Сопротивление усталости можно значительно повысить, применив тот или иной метод поверхностного упрочнения: азотирование, поверхностную закалку ТВЧ, дробеструйный наклеп, обкатку роликами и т. д. При этом можно получить увеличение предела выносливости до 50% и более. Чувствительность деталей к поверхностному упрочнению уменьшается с увеличением ее размеров.
Формулы (15.4) относятся к расчету вала на длительный срок службы.
Ограниченность срока службы и переменность режима нагрузки учитывают [при невыполнении условия (15.3)] по методике, изложенной в гл. 8.
Проверку статической прочности производят в целях пре¬дупреждения пластических деформаций и разрушений с учетом кратковременных перегрузок (например, пусковых и т. п.). При этом определяют эквивалентное напряжение по формуле
Здесь Μ и Τ—изгибающий и крутящий моменты в опасном сечении при перегрузке.
Предельное допускаемое напряжение [σ] принимают близ¬ким к пределу текучести στ:
