Рассчитаем амплитуду и среднее значение напряжения цикла:
Дополнительно рассматриваемая точка щеки испытывает действия касательных напряжений от кручения коренной шейки. Для наиболее нагруженных коренных шеек:
для 2-ой коренной шейки:
и ,
для 6-ой коренной шейки:
и ;
Эффективные коэффициенты концентрации напряжений щеки и коренной шейки будем определять через коэффициенты
и .Для изгиба [источник 3] при
имеем = 2.22Для кручения [источник 3] при
и имеем = 1.58.Тогда искомые коэффициенты:
,
.
Запасы прочности по нормальным и касательным напряжениям определяем по соответствующим формулам. При этом будем учитывать увеличение предела выносливости галтели на 20 % в результате азотирования, т.е. = 1.2. Тогда
для 2-ой коренной шейки:
для 6-ой коренной шейки:
Коэффициент
с учетом дополнительных напряжений от крутильных колебаний:для 2-ой коренной шейки:
для 6-ой коренной шейки:
.
Суммарный коэффициент прочности по касательным и нормальным напряжениям:
для 2-ой коренной шейки:
для 6-ой коренной шейки:
Рассуждая аналогично предыдущему, вычислим коэффициент запаса прочности в сопряжении щеки с шатунной шейкой. В точке D напряжение от изгиба и растяжения определяется зависимостью:
соответственно для
и имеем:,
;
Этот знакопеременный цикл нормальных напряжений характеризуют:
В рассматриваемой точке касательные напряжения также изменяется по величине и знаку. Для шатунных шеек:
для 3-ой шейки:
= 36.192 МПа, = 17.287 МПа,для 6-ой шейки:
= 27.638 МПа, = 19.044 МПа.Эффективные коэффициенты концентрации напряжений щеки и коренной шейки определим через коэффициенты
и .Для изгиба [источник 3] при
имеем = 2.22Для кручения [источник 3] при
и имеем = 1.55.Тогда искомые коэффициенты:
,
.
Запас прочности вычисляется в этом случае по формуле:
, где
для 3-ой шатунной шейки:
,
;