Кованые валы (с шейками диаметром 50 мм) имели предел выносливости ±9—10 кгс/мм2. Указанная разница в значениях прочности объясняется различием механических свойств материалов в сопоставляемых конструкциях коленчатых валов. Сталь в кованых валах имела более высокий предел прочности ав = 72-7-77 кгс/мм2, чем в сварных валах.
Во всех коленчатых валах, как в кованых, так и сварных, разрушение происходило от масляного отверстия диаметром 5 мм в шейке.
Представляет интерес проведенное Пухнером [269] сопоставление результатов испытания (табл. 52) на переменное кручение цилиндрических стержней, вваренных во фланец угловыми швами (рис. 117), и образцов с конструктивными концентраторами напряжений (шпоночная канавка и поперечное отверстие).
Соединения труб с различной подготовкой кромок, выполненные сваркой трением, испытывали при переменных крутящих моментах, изменяющихся в пределах 80—270 кгс.
Соединения труб с концевиками, имеющими внутренний или наружный буртик шириной 5 и толщиной 1,5 мм для формирования грата при сварке трением, показали меньшую усталостную прочность и долговечность, чем сочленяемые детали равного сечения. В последнем случае образование грата с наружной и внутренней сторон стыка происходило более равномерно, и качество соединения определяли правильностью выбора параметров процесса сварки. При сварке трением труб с концевиками, подготовленными по первому и второму вариантам, происходило одностороннее интенсивное образование грата преимущественно за счет металла трубы. Это и обусловило резкое снижение прочности соединений. Образцы в этих случаях разрушались по сварному стыку.
Прочность соединений типа карданного вала, выполненных сваркой трением двух стыков образца, оказывается не ниже прочности соединений карданных валов автомобиля ГАЗ-51, изготовленных с помощью автоматической дуговой сварки. Предел выносливости соединений в обоих случаях составил 6 кгс/мм2 на базе 2 • 10е циклов. На основании этих испытаний была создана полуавтоматическая установка для сварки трением карданных валов грузовых автомобилей ГАЗ и ЗИЛ.
В работе [217] освещено исследование прочности при переменном кручении узла соединения автомобильного карданного вала, выполненного ручной дуговой сваркой. Изучены два конструктивных варианта сочленения вала со втулкой: соединение встык с V-образной подготовкой кромок (рис. 119, а) и соединение с помощью углового шва (рис. 119, б).