ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Развитие теории Г. Герца из "Валы и опоры с подшипниками качения " Выполненные в течение последних десятилетий теоретические и экспериментальные исследования показали, что в подавляющем большинстве случаев полученное Г. Герцем решение контактной задачи дает относительно небольшую погрешность, вследствие чего его широко используют при расчете контактных напряжений и деформаций. [c.175] Теория Герца построена на ряде допущений, суть которых состоит в идеализации свойств контактирующих тел и условий на контакте. В соответствии с принятыми допущениями теория Герца применима только к идеально упругим телам в отсутствие трения и смазочного материала на поверхности контакта. Последующие работы в области контактного взаимодействия были направлены как на уточнение полученных ранее решений, так и на постепенное снятие принятых ограничений путем учета действительных условий на контакте, отличных от принятых при классическом решении. [c.175] Разрабатывается теория контактной гидродинамики, решающая задачу с учетом наличия смазочного материала в контакте. Принципиальной особенностью этой теории является учет упругой контактной деформации поверхностей, что оказывает существенное влияние на профиль зазора и, как следствие, на распределение давления в зоне контакта. Гидродинамический эффект заключается в том, что в клиновидный зазор между взаимодействующими поверхностями вследствие их движения затягивается масло, вследствие чего создается избыточное давление. Масляный клин может полностью разделять контактирующие поверхности, создавая режим жидкостной смазки. Увеличение контактных давлений на входе в зону контакта сопровождается значительным повышением вязкости масла. В процессе прохождения масла через зону контакта оно нагревается, как и поверхности контакта, особенно если тела катятся с проскальзыванием. Кроме того, на выходе масло выдавливается с очень большой скоростью и вследствие этого подвергается сильному местному разогреву. В результате нагрева вязкость масла на выходе меньше, чем на входе. [c.175] Как показали теоретические и экспериментальные исследования, контактногидродинамические эффекты оказывают определенное влияние на эпюру давления в контакте, которая отличается от эллиптической наличием входной зоны (плавным возрастанием давления) и возмущением (наличием пика давления) на выходе из контакта. [c.175] Учет трения по поверхности контакта тел позволил построить в рамках теории упругости описание реального контактного взаимодействия со скольжением и качением. Развитие в это же время теорий пластичности и линейной вязкоупругости дало возможность исследовать напряженно-деформированное состояние контактирующих неупругих тел [6]. [c.176] Определяемые по формулам Герца значения напряжений и размеров площадок контакта являются номинальными, а сам контакт в пределах площадки предполагается непрерывным. Действительный контакт твердых тел осуществляется по так называемым опорным микронеровностям, т.е. имеет случайный дискретный характер, а фактическая площадь контакта составляет малую часть номинальной. Особенности контактного взаимодействия шероховатых криволинейных поверхностей рассмотрены в работе [6], по данным которой максимальное значение отношения фактической площади контакта к номинальной составляет-0,33. [c.176] Пример 2.2. Вычислить совокупную шероховатость а поверхностей шарика и желоба внутреннего кольца радиального шарикоподшипника 217, Параметры Roi шероховатости поверхностей шарика Ro =0,16 мкм, желоба / 2 = 0,16 мкм. [c.176] По данным примера 2.1 сближение шарика с внутренним кольцом в радиальном шарикоподшипнике 217 равно 5 = 36,7 мкм. Таким образом, совокупная шероховатость ст составляет 0,8 % от сближения 5. [c.177] В большинстве своем принятые в теории Герца допущения касаются именно тех свойств, которые составляют предмет изучения в трибологии. Поэтому возникла необходимость постановки контактных задач для шероховатых поверхностей при линейном и нелинейном законах деформирования поверхностного слоя, с учетом трения и адгезии, а также для вязкоупругих и неоднородных тел, тел с покрытиями [6]. В теории контактного взаимодействия появился новый класс так называемых износоконтактных задач, при постановке которых учитывается изменение формы и/или размеров контактирующих тел в процессе их изнашивания. [c.177] Вернуться к основной статье