Механические характеристики материалов для валов

Марка стали	Диаметр заготовки, мм, (не более)	Твердость НВ, (не менее)	σв	σт	τт	σ−1	τ−1	ψσ	ψτ
МПа
Ст. 5	Любой
	Любой							0,1 0,0	0,05
20Х								0,05
40Х	Любой							0,1 0,1 0,1	0,05 0,05 0,05
40ХН	Любой							0,1 0,1	0,05 0,05
12ХН3А								0,1	0,05
12Х2Н4А								0,15	0,1
18ХГТ								0,15	0,1
25Х2ГНТ								0,2	0,1
3ОХГТ	Любой							0,1 0,15 0,2	0,05 0,1 0,1
38ХМЮА	−	57 ÷ 67 HRC			−			−	−

Моменты сопротивления сплошных круглых сечений валов

d, мм	Wx, мм3	W р, мм3	d, мм	Wx, мм3	W р, мм3

 

Моменты сопротивления сплошных круглых сечений валов,
ослабленных пазом для одной стандартной шпонки

d, мм	Wx, мм3	W р, мм3	А, мм2	d, мм	Wx, мм3	W р, мм3	А, мм2
							3510,0
							3730,0
							3950,0
							4300,0
							4660,0
							4860,0
							5110,0
							5510,0
							5910,0
							6190,0
							6420,0
							6860,0
			1027,0				7320,0
			1086,0				7630,0
			1209,0				8444,0
			1372,0				9220,0
			1458,0				10100,0
			1527,0				11020,0
			1599,0				11910,0
			1672,0
			1747,0
			1884,0
			2040,0
			2300,0
			2540,0
			2730,0
			2920,0
			3220,0

 

 

Галтели на валах:
а – с канавкой; б – при плавном переходе между ступенями

Эффективные коэффициенты концентрации напряжений

В ступенчатом переходе с галтелью

		К σ при σв, МПа	К τ при < σв, МПа
	0,01	1,35	1,4	1,45	1,5	1,3	1,3	1,3	1,3
0,02	1,45	1,5	1,5	1,6	1,5	1,35	1,4	1,4
0,03	1,65	1,7	1,8	1,9	1,40	1,45	1,45	1,5
0,05	1,60	1,7	1,8	1,95	1,45	1,45	1,5	1,55
0,10	1,45	1,55	1,65	1,85	1,4	1,4	1,45	1,5
	0,01	1,55	1,6	1,65	1,7	1,4	1,4	1,45	1,45
0,02	1,80	1,9	2,0	2,15	1,55	1,6	1,65	1,7
0,03	1,80	1,95	2,05	2,25	1,55	1,6	1,65	1,7
0,05	1,75	1,9	2,0	2,2	1,55	1,6	1,65	1,75
	0,01	1,90	2,0	2,1	2,2	1,55	1,6	1,65	1,75
0,02	1,95	2,1	2,2	2,4	1,6	1,7	1,75	1,85
0,03	1,95	2,1	2,25	2,45	1,65	1,7	1,75	1,9
	0,01	2,10	2,25	2,35	2,50	2,2	2,3	2,4	2,6
0,02	2,15	2,3	2,45	2,65	2,1	2,15	2,25	2,4

 

Эффективные коэффициенты концентрации напряжений

σв, МПа	Галтель	Шпоночный паз	Посадка колец подшипников качения	Посадка деталей
с натягом	с зазором
К σ	К τ	К σ	К τ	К σ	К τ	К σ	К τ	К σ	К τ
	2,07	2,12	1,51	1,20	1,94	1,57	1,45	1,26	1,26	1,14
	2,12	2,18	1,64	1,37	2,15	1,71	1,61	1,39	1,40	1,23
	2,17	2,24	1,76	1,54	2,36	1,88	1,77	1,50	1,54	1,32
	2,23	2,30	1,89	1,71	2,58	1,99	1,94	1,60	1,68	1,49

 

Коэффициенты концентрации для валов с посаженными деталями

σв, МПа	Посадка
с натягом	переходная	с зазором
К σ	К τ	К σ	К τ	К σ	К τ
	1,94	1,57	1,45	1,26	1,26	1,14
	2,15	1,71	1,61	1,39	1,40	1,23
	2,36	1,88	1,77	1,50	1,54	1,32
	2,56	1,99	1,94	1,60	1,68	1,41
	2,69	2,13	2,09	1,71	1,81	1,50
	3,00	2,29	2,26	1,81	1,96	1,59
	3,22	2,43	2,42	1,96	2,10	1,67
	3,68	2,72	2,74	2,10	2,38	1,86

 

Коэффициенты влияния абсолютных размеров сечения

Вид деформации и материал	Значение ε при диаметре вала d, мм
Изгиб для углеродистой стали	0,88	0,85	0,81	0,76	0,70
Изгиб для легированной стали и кручение для всех сталей	0,77	0,73	0,70	0,67	0,62

 

 

Коэффициент влияния поверхностного упрочнения (β _σ = β _τ)

 

Вид упрочнения	σв, МПа	βσ = βτ
для гладких валов	при К < 1,5	при К <1,8…2,0
Закалка с нагревом ТВЧ*	600 ÷ 8000	1,5 ÷ 1,7	1,6 ÷ 1,7	2,4 ÷ 2,8
800 ÷ 1000	1,3 ÷ 1,5	−	−
Дробеструйная обработка	600 ÷ 1500	1,1 ÷ 1,25	1,5 ÷ 1,6	1,7 ÷ 2,1
Накатка роликами	600 ÷ 1500	1,2 ÷ 1,3	1,5 ÷ 1,6	1,8 ÷ 2,0
Цементация	700 ÷ 800	1,4 ÷ 1,5	−	−
1000 ÷ 1200	1,2 ÷ 1,3		−
Азотирование	900 ÷ 1200	1,1 ÷ 1,25	1,5 ÷ 1,7	1,7 ÷ 2,1
Точение	800 ÷ 1200
Шлифование	800 ÷ 1200	1,1 ÷ 1,2	−	−

 

^* Для валов больших размеров эффективность закалки снижается.

 

Эффективные коэффициенты концентрации напряжений
при изгибе и кручении валов со шлицами, шпоночной канавкой,
с резьбой и поперечным отверстием

σв, МПа	Тип концентратора
Шлицы	Шпоночная канавка	Метрическая резьба	Поперечное отверстие с диаметром “ а ”
К σ	К τ*	К σ**	К τ	К σ	К τ	К σ***	К τ
	1,55	2,36/1,476	1,46/1,76	1,54	1,96	1,54	2,05/1,85	1,80
	1,65	2,55/1,52	1,62/2,01	1,88	2,20	1,71	2,10/1,90	1,95
	1,72	2,70/1,58	1,77/2,26	2,22	2,61	2,22	2,20/2,00	1,90
	1,75	2,80/1,60	1,92/2,50	2,39	2,90	2,39	2,30/2,10	2,00
* В числителе приведены значения для прямобочных, в знаменателе для эвольвентных шлицев. ** В числителе приведены значения для канавок, полученных пальцевой фрезой, в знаменателе – дисковой. *** В числителе приведены значения для валов с диаметром отверстия а = (0,05÷0,15) d, в знаменателе при а = (0,15÷0,25) d.

 

Значения отношения К _σ / ε_σ в месте посадки деталей

 

Диаметр вала, мм	Посадка	Значения К σ/ εσ при σв, МПа
	Н 7/ r 6	2,5	2,75	3,0	3,25	3,5	3,75	4,25
Н 7/ k 6	1,9	2,05	2,25	2,45	2,60	2,8	3,2
Н 7/ h 6	1,6	1,80	1,95	2,10	2,3	2,45	2,75
	Н 7/ r 6	3,05	3,35	3,6	3,95	4,3	4,6	5,2
Н 7/ k 6	2,30	2,50	2,75	3,00	3,2	3,45	3,9
Н 7/ h 6	2,00	2,20	2,40	2,60	2,8	3,0	3,4
100 и более	Н 7/ s 6	3,30	3,60	3,95	4,25	4,6	4,9	5,6
Н 7/ k 6	2,45	2,70	2,95	3,20	3,45	4,0	4,2
Н 7/ h 6	2,15	2,35	2,55	2,75	3,0	3,2	3,6

 

 

Значение коэффициентов влияния асимметрии цикла

Коэффициенты	σв, МПа
250÷550	520÷750	700÷1000	1000÷1200	1200÷1400
ψσ (изгиб, растяжение)		0,05	0,1	0,2	0,25
ψτ, (кручение)			0,05	0,1	0,15

 

 

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: