Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...

Статьи Чертежи Таблицы О сайте Реклама
Два геометр ически идентичных упругих тела, которые имеют одинаковые упругие характеристики, полностью симметричны относительно плоскости расположения области контакта. Когда тела катятся свободно под действием чисто нормальной силы, тангенциальные напряжения и проскальзывания отсутствуют и, таким образом, контактные напряжения и деформации определяются по теории Герца статического контакта. При этом процесс качения полностью обратим в термодинамическом смысле.

ПОИСК



Свободное качение контактирующих тел с различными упругими характеристиками

из "Механика контактного взаимодействия "

Два геометр ически идентичных упругих тела, которые имеют одинаковые упругие характеристики, полностью симметричны относительно плоскости расположения области контакта. Когда тела катятся свободно под действием чисто нормальной силы, тангенциальные напряжения и проскальзывания отсутствуют и, таким образом, контактные напряжения и деформации определяются по теории Герца статического контакта. При этом процесс качения полностью обратим в термодинамическом смысле. [c.283]
Проблема определения напряжений и микропроскальзывания на контакте качения двух тел, упругие постоянные которых различны, качественно рассматривалась Рейнольдсом [305] в 1875 г. и около 100 лет ожидала своего количественного решения. Проблема возникает из-з а разницы в тангенциальных деформациях на двух поверхностях, если упругие константы тел различны. Это приводит к появлению тангенциальных напряжений и, возможно, проскальзыванию в области контакта. Эта проблема контакта качения аналогична тем, которые возникают в статических контактных задачах с учетом трения для тел с различными упругими свойствами (см. 5.4). [c.283]
Эти напряжения приведены на рис. 8.2. При реальных значениях р (см. табл. 5.1) они на порядок меньше нормальных давлений и направлены во внешность площадки контакта для более податливого тела и вовнутрь площадки — для более жесткого тела. Точное решение Бафлера, учитывающее влияние тангенциальных напряжений на нормальные давления, дает результаты, слегка отличные от (8.14) и (8.15). [c.284]
Реальная ситуация находится между крайними случаями отсутствия проскальзывания и полного проскальзывания. Мы можем ожидать, что здесь будут два участка сцепления, разделяющие три области, где проскальзывание происходит в разных направлениях. Численное решение Бенталла и Джонсона [31], построенное методом 5.9, показало, что это действительно имеет место. Решение есть функция параметра р/ л. Распространение участков микропроскальзывания с ростом величины Р/д показано на рис. 8.3. Типичное распределение тангенциальных усилий показано на рис. 8.2, где оно сравнивается с решениями, относящимися к случаям полного сцепления (уравнение (8.15)) и полного проскальзывания. Интересно отметить быстрое изменение направления напряжения и проскальзывания по мере движения точки через участок контакта. [c.287]
Процесс качения больше не является обратимым, рассеяние энергии на участках проскальзывания приводит к возникновению момента М. сопротивления вращению цилиндров. Этот момент может быть подсчитан, и результаты показаны на рис. 8.4 . Как предсказывал Рейнольдс, сопротивление качению низкое, когда коэффициент велик и микропроскальзывание отсутствует оно вновь низкое, когда мало и, следовательно, силы трения малы. Максимум сопротивления имеет место при промежуточном значении р/5. [c.287]
Точное рещение этой задачи было получено Спенсом [330]. [c.288]
Как и в двумерном случае, должно быть определенное проскальзывание в конечной точке круга контакта кроме того, если проскальзывание имеет место, напряжения больще не являются осесимметричными и соответствующее рещение к настоящему времени не получено. [c.288]
Зависимость (8.19) была проверена с помощью экспериментов, в которых расстояние, пройденное щаром за один оборот, было тщательно измерено и сравнивалось с таковым для случая отсутствия деформаций. Результаты экспериментов (а) с дюралюминиевым шаром, катящимся между двумя параллельными стальными плоскостями, и (Ь) со стальным щаром между дюралюминиевыми плоскостями (Р — 0.12) приведены на рис. 8.5. Средние результаты из этих двух экспериментов хорощо согласуются с зависимостью (8.19) для скольжения, найденного из условий отсутствия локального проскальзывания. [c.288]


Вернуться к основной статье

© 2025 Mash-xxl.info Реклама на сайте