Детали Контакт — Распределение давлений

Площадки главные — Нормали — Косинусы направляющие — Определение 8 — Положение — Определение 6 —- контакта — Распределение давления при контакте двух деталей 460, [c.640]

Нагрузки от дисков, шкивов, зубчатых колес и других деталей также передаются на валы через площадки контакта. Распределение давлений (напряжений) в зонах контакта зависит от ряда конструктивных и технологических факторов (см. гл. 29), а расчетное определение этих давлений в соединениях и передачах связано со значительными математическими трудностями. В приближенных расчетах валов обычно не учитывают распределение нагрузок по длине зубьев зубчатых колес и шлицевых соединений, вдоль шпонок, вкладышей подшипников скольжения и других деталей, и при составлении расчетной схемы вала эти давления обычно заменяют эквивалентными сосредоточенными силами, приложенными в середине площадки (площадок) контакта 1, [c.131]

Нагрузки от дисков, шкивов, зубчатых колес и других деталей также передаются на валы через площадки контакта. Распределение давлений (напряжений) в зонах контакта зависит от ряда конструктивных и технологических факторов (см. гл. 29). а рас- [c.130]

Определение характера распределения давлений и деформаций в местах контакта сопряженных деталей является одной из основных задач при расчете современных машин. Вместе с тем имеются решения не для всех случаев, встречаюш,ихся в деталях машин. [c.319]

Распределение давлений по площадке контакта двух деталей в зависимости от формы [c.419]

Расчет на устойчивость 320 Контакт двух деталей — Распределение давлений 419 [c.545]

При электромеханическом восстановлении неподвижных сопряжений расчетная поверхность контакта более слабой детали (втулки) остается неизменной, а поверхность контакта вала уменьшается. Если пренебречь некоторой неравномерностью распределения давления в охватывающей детали, то можно допустить, что сила запрессовки восстановленного сопряжения соответствует силе запрессовки нового сопряжения. В этом случае среднее давление, приходящееся на охватывающую деталь, при восстановлении будет такое же, как в новом сопряжении. [c.159]

Несущая способность и потребное давление. В качестве основного допущения принимаем, что после сборки соединения на всей поверхности контакта действует возникшее в результате упругой деформации материала соединяемых деталей равномерно распределенное нормальное к поверхности контакта давление р. Давление р вызывает появление сил трения (сцепления) на поверхностях контакта. Основным условием работоспособности соединения, нагруженного сдвигающими силами и моментами, является условие отсутствия взаимного сдвига деталей соединения под действием приложенной нагрузки, т. е. результирующая сдвигающая нагрузка от действия на соединение осевой силы, вращающего момента или их комбинации не должна превосходить суммарную силу трения на поверхности контакта деталей соединения. [c.107]

При расчетах следует проверять два условия прочности во-первых, давление на поверхности контакта р не должно превышать допускаемые напряжения смятия [а] (см. табл. 7.1) и, во-вторых, должна быть обеспечена прочность деталей соединения (вала и ступицы) при действии распределенного давления р (расчет аналогичен расчету на прочность деталей соединений с натягом, см. гл. 5). [c.158]

В связи с ростом нагрузок, создаваемых прессами при обработке металлов давлением, возникает необходимость более тщательно оценивать прочность их силовых деталей и разрабатывать новые конструктивные варианты прессов, позволяющих осуществлять передачу весьма больших нагрузок. Так как детали прессов работают на переменную нагрузку, соответствующую рабочим циклам штампования, то для оценки прочности деталей необходимо определять как общие, так и местные напряжения в зонах концентрации и на стыках деталей. Поэтому при исследовании распределения напряжений на объемных моделях должна воспроизводиться форма деталей с радиусами закруглений, отверстиями и пр., а также действительные условия сопряжений деталей в узлах. Прозрачные объемные модели из оптически чувствительного материала позволяют исследовать распределение напряжений. На тензометрических моделях из материала с низким модулем упругости воспроизводятся условия сопряжения деталей и может находиться распределение давлений по поверхностям контакта (в подштамповых плитах ив узлах). [c.508]

Для случаев контакта цилиндров с пересекающимися осями, а также для контакта деталей с криволинейными поверхностями площадь контакта — эллипс, а эпюра распределения давлений ограничена половиной поверхности эллипсоида, получаемого вращением эллипса контакта с полуосями А к В вокруг большей оси (полуось В). [c.205]

При данном материале вкладыша (или его антифрикционного слоя) статическая и усталостная контактная прочность, очевидно, зависят от величины давления между цапфой и вкладышем. Логично было бы исходить из максимального значения этого давления, по для этого необходимо знать закон распределения давлений по поверхности контакта, зависящий от жесткости деталей, погрешностей монтажа и целого ряда других факторов, практически не [c.388]

Механика контактных взаимодействий деформируемых тел постоянно находится в центре внимания исследователей. Это объясняется тем, что все механизмы и конструкции состоят из взаимодействующих деталей, а распределение контактных усилий между этими деталями заранее неизвестно и может быть найдено лишь в результате решения специфических задач, которые называются контактными задачами. Определение закона изменения контактного давления по области контакта позволяет затем сформулировать граничные условия в напряжениях на поверхностях тел и заняться решением более простых задач по определению НДС внутри взаимодействующих тел. [c.73]

Достоинства шлицевых соединений по сравнению со шпоночными возможность передачи больших моментов благодаря значительной поверхности контакта соединяемых деталей и равномерному распределению давления по этой поверхности, более точное центрирование ступицы по валу, лучшее направление при перемещении ступицы по валу и большая прочность вала. [c.108]

Под действием сил поршневой палец прогибается, а втулка и тело верхней головки шатуна деформируются, поэтому давление по длине контакта распределяется неравномерно. Давление достигает наибольшего значения у торцовых поверхностей шатуна (втулки или бобышек поршня). Неравномерное распределение давления приводит к неравномерному износу поверхностей трения деталей. Чтобы повысить износостойкость деталей, необхо- [c.153]

Различная высота выступов или неровная поверхность свариваемых деталей влекут за собой неравномерное распределение давления по выступа.м. Это приводит к тому, что через выступ, имеющий хороший контакт, проходит большой ток, в результате чего получается пережог металла и снижение качества сварки. [c.72]

Контакт двух деталей — Распределение давлений 3 — 419 [c.431]

Теория контактных задач находит широкое применение в машиностроении. Известно, что передача усилий в машинах сопровождается контактированием деталей. Последние в большинстве случаев можно рассматривать как упругие тела. Методы, развиваемые в теории контактных задач, позволяют найти распределение давлений в местах контакта. Это дает возможность ответить на важный вопрос о местах концентрации напряжений. За последнее время разрабатываются вопросы контактной жесткости, когда необходимо принимать во внимание деформацию неровностей, находящихся па поверхности упругого тела. Появление конструктивных материалов, в состав которых входят полимеры, сделало весьма актуальными контактные задачи для вязкоупругих тел. Это позволяет также получить результаты для такой важной для техники проблемы, как трение качения. Определение напряжений, возникающих под основаниями и фундаментами, в том числе и тогда, когда происходит консолидация грунта, приводит также к контактным задачам. [c.3]

Рассмотрим некоторые принципы поведения стальных деталей при их стыковой сварке. Типовая структура деталей, сваренных методом оплавления, схематически показана на рис. 3.5. На нем условно изображена полого растянутая в направлении оси стержней кривая температур, зафиксированных в стержнях в момент выключения тока. В соответствии с этим распределением температуры по сечению правого стержня показана схема типовой структуры металла вокруг сварного соединения и в нем самом. В результате сжатия стержней жидкий окисленный металл из плоскости контакта выдавливался и распределялся по всей окружности стыка в виде кольца А. Плоскость контакта почти всегда характеризуется белой нетравящейся прослойкой Б, самой узкой посередине, с утолщением к наружным волокнам. Имея в виду закономерность распределения давления по сечению стержня [см. формулу (1.19)], [c.122]

Указанная закономерность вызвана тем, что с увеличением передних углов давление на переднюю поверхность снижается в связи с уменьшением деформаций, а это, в свою очередь, приводит к повышению коэффициента трения. Воздействие материала обрабатываемой детали на задние поверхности вызывает появление соответствующих сил нормальной силы и силы трения Pт . Рассмотренные сосредоточенные силы являются суммой сил, распределенных на площадках контакта передней поверхности со стружкой и задних поверхностей с обрабатываемой деталью. Закономерности распределения сил на контактных площадках сложны и изучены недостаточно. Точки приложения сосре- [c.52]

Абразивное изнашивание и пластическое деформирование в зоне сопряжения деталей предотвращается по возможности точным определением действующих нагрузок учетом свойств материала, влияния погрешностей и деформаций на распределение давлений в зоне контакта. [c.16]

Для деталей сложной формы можно использовать метод конечных элементов (МКЭ) при определении давления на поверхности контакта, проанализировать его распределение в зависимости от конструкции детали. [c.87]

Расчет прессовых соединений. В результате сборки прессового соединения за счет натяга на сопрягаемых поверхностях возникают контактные давления р (рис. 2.11), которые полагаем равномерно распределенными по поверхности контакта. Если на конструкцию действует осевая сила F и вращающий момент Т, то на сопрягаемых поверхностях возникнут силы трения, которые должны исключить относительное смещение деталей соединения. Пользуясь принципом независимости действия сил, можем написать условия равновесия [c.29]

Расчет на срез обеспечивает прочность заклепок, но не гарантирует надежность соединения в целом. Если толщина соединяемых элементов (листов) недостаточна, то давления, возникающие между стенками их отверстий и заклепками, получаются недопустимо большими. В результате стенки отверстий обминаются и соединение становится ненадежным. Давления, возникающие между поверхностями отверстий и соединительных деталей, принято условно называть напряжениями смятия и обозначать T . Закон распределения напряжений смятия по цилиндрической поверхности контакта деталей трудно установить точно. Поэтому расчет на смятие носит условный характер, и ведут его в предположении, что силы взаимодействия между деталями равномерно распределены по поверхности контакта и во всех точках нормальны к этой поверхности, Соответствующая расчетная формула имеет вид [c.219]

Соединения деталей с натягом — это напряженные соединения, в которых на поверхностях контакта соединяемых деталей после сборки возникают распределенные по поверхности контакта и нормальные к поверхности контакта силы. Эти силы (т. е. давление на поверхности контакта) появляются вследствие упругих (или упругопластических) деформаций деталей соединения при сборке и определяются натягом — разностью размеров охватываемой и охватывающей деталей. При изготовлении деталей соединений с натягом посадочный размер охватываемой детали делают больше, а охватывающей — меньше. После сборки посадочный размер деталей становится общим, при этом посадочный размер охватывающей детали увеличивается, а охватываемой — уменьшается. Детали соединения при сборке деформируются, соединение после сборки становится напряженным. [c.103]

Прочность деталей соединения. После сборки соединения на поверхности контакта (на посадочной поверхности) деталей соединения возникает нормальное давление, которое в первом приближении считают равномерно распределенным. Используя теорию толстостенных труб, приближенно детали соединения (валы и насаженные на валы детали) рассчитывают как толстостенные трубы, нагруженные внешним и внутренним давлением, торцы труб свободны от напряжений, поперечные сечения остаются плоскими. При таких допущениях напряжения в деталях соединений с натягом можно определять по формулам Ляме [39]. [c.117]

Учет местной податливости в зонах контакта (условие 5 по табл. 4) при частичном раскрытии стыков. Упругие перемещения в корпусных конструкциях складываются из деформаций составляющих их деталей и перемещений в контактных сопряжениях. Расчет жесткости конструкций без учета контактных перемещений приводит к существенному занижению общих упругих перемещений [8]. Кроме того, из-за трудоемкости такого учета в расчетной практике применяется упрощенная замена контактных давлений, действующих по кольцевым площадкам малой ширины, распределенным по средней окружности площадок усилиями [4, 5]. Такая замена реальных контактных зон идеальными угловыми шарнирами вызывает завышение взаимных угловых перемещений в этих зонах. В работе [б] был рассмотрен способ учета местной податливости в узких кольцевых зонах контакта с нераскрытым стыком с использованием данных работы Г9], полученных численным методом осесимметричной теории [c.91]

В машиностроительных конструкциях передача усилий обычно осуществляется посредством контакта отдельных деталей. Однако при рассмотрении узлов, состоящих из системы взаимодействующих тел, явлениями в локальной зоне контакта зачастую пренебрегают. В этом случае, руководствуясь принципом Сен-Венана, проводят упрощение и схематизацию усилий, воспринимаемых отдельными деталями, и приходят к смешанной задаче теории упругости с заданными на границе силами и смещениями. Такие упрощения расчетной схемы приемлемы далеко не всегда. В большинстве реальных конструкций закон распределения истинных контактных давлений оказывает существенное влияние на НДС взаимодействующей пары, а иногда, как, например, во фланцевых соединениях с упругими прокладками, определяет работоспособность конструкции в целом. В таких случаях возникает необходимость решения контактных задач, где размеры и конфигурация площадок контакта, условия взаимодействия на них нелинейно зависят от приложенной нагрузки. Эти параметры являются искомыми и могут быть определены только в процессе решения задачи. [c.7]

Для начального момента времени без учета трения зона контакта определилась с точностью до элемента за четыре итерации. В контакте осталось только два конечных элемента. Распределение контактного давления показано на рис. 49 кривой 1. Контур деформированного сечения в увеличенном масштабе дан штриховой кривой иа рис. 48. Расчет ползучести по изохронной кривой для t = 250 ч без учета трения показал, что зона контакта и распределения контактного давления практически не изменилась, хотя перемещения значительно увеличились. Контур деформированного состояния для этого момента времени дан на рис. 48 сплошной кривой. Вследствие неравноценного воздействия центробежных сил и осевой нагрузки на элементы конструкции относительное проскальзывание деталей возросло почти в 2 раза. При учете сухого трения (/тр = 0,3) картина деформирования изменилась. Перемещения верхней детали несколько уменьшились, в то время как на нижнюю плиту увеличились растягиваю. [c.148]

Параметры механизма фреттинга, влияющие на усталость. Ия- 1 тенсивность процесса фреттинга определяют амплитуда относи- тельного перемещения а сопряженных поверхностей давление р и его распределение в зоне контакта частота относительных колебаний сопряженных деталей напряженность сопряженных де- v талей материалы пар окружающая среда температура в зоне контакта длительность воздействия нагрузок. I [c.144]

Условия контакта реальных деталей довольно существенно отличаются от тех, которые положены в основу вывода формулы Герца в частности, не всегда обеспечено равномерное распределение нагрузки вдоль образующих цилиндров наличие масляной пленки между контактирующими поверхностями изменяет закон распределения контактных давлений. Эти и некоторые другие обстоятельства приближенно учитывают, вводя в расчетные формулы эмпирические поправочные коэффициенты. [c.19]

В условиях. высокого давления и продолжительного нагрева температура металла в ядре может несколько превышать температуру плавления. Находясь в жидкой фазе, металл подвергается интенсивному перемешиванию. Это подтверждается равномерностью распределения соответствующих элементов в зоне плавления при сварке разнородных сплавов, а также специфической картиной завихрений металла при жестких режимах сварки (фиг. 2). Можно предполагать, что причинами перемешивания металла являются конвекционные потоки, возникающие вследствие неравномерного распределения непрерывно меняющегося поля тока, образования местных электрических полей от токов Фуко, а также течения нагретого металла сварочного контакта в твердо-жидкой фазе под влиянием действующего усилия сжатия. Переход из твердого состояния в жидкое сопровождается резким объемным расширением, которое, однако, мало заметно благодаря одновременно активно протекающим процессам выдавливания сильно нагретого металла в зазор между деталями. Тем ке менее, во время расплавления увеличивается расстояние между электродами. [c.9]

При сварке оплавлением сдавливание стремятся осуществлять с возможно большей скоростью. Такой способ сдавливания создает наиболее равномерное распределение осадочного давления по свариваемому контакту. Это легко понять с помощью эпюр (см. рис. 12). При весьма твердом и непластичном металле давление оказывается равномерно распределенным (рис. 12, г). При пластичном металле давление на краях (рис. 12, е и ж) становится весьма малым. Известно, однако,, что при больших скоростях приложения давления даже пластичные вещества оказываются жесткими. Поэтому чем с большей скоростью будет прикладываться осадочное давление при сварке, тем больше эпюра будет стремиться принять форму, показанную на рис. 12, г. Таким образом, хотя при горячем металле эпюра (рис. 12, г) полностью получена быть не может, но весьма близкая к ней оказывается достижимой, особенно при сварке деталей малой толщины (например, трубы). [c.172]

Очень важно довести до сознания учащихся условность самого понятия напряжения смятия . Строго говоря, это не напряжения, так как термин напряжения применяется для выражения интенсивности внутренних сил, а здесь мы имеем дело с силами, внешними по отношению к каждой из деталей соединения. Итак, при соприкосновении деталей под нагрузкой возникают распределенные по поверхности контакта силы взаимодействия, возникает давление одной детали на другую. Условно принимают, что давление равномерно распределено по поверхности контакта и в каждой точке нормально к этой поверхности. Условимся, как это принято, называть это давление напряжением смятия и обозначать сгсм- Значит, в данном случае условно называем поверхностную интенсивность внешних (а не внутренних ) сил напряжением. Заметим, что термин давление употребляется в прямом смысле, т. е. это сила, отнесенная к площади (кстати, выражение удельное давление , встречающееся в учебной литературе, тавтологично). Принятое допущение о характере распределения давлений позволяет обосновать, почему в случае контакта деталей по поверхности полуцилиндра роль площади смятия играет прямоугольник —диаметральная проекция поверхности полуцилиндра. Мы не склонны настаивать на том, чтобы давать этот вывод учащимся. Он элементарен, надо составить уравнение равновесия сил, показанных на рис. 9.1, но [c.96]

Контактные перемещения оказывают значительное влияние на точность работы (точность и равномерность вращения, перемещения), существенно влияют на работоспособность (износостойкость, долговечность, виброустойчивость) деталей и узлов машин, обусловливая крутильную жесткость и дополнительные динамические нагрузки, а также концентрацию давления в контакте. Вместе с тем контактные деформации способствуют вьфавниванию распределения давления между контактирующими упруго деформирующимися поверхностями и рассеянию энергии колебаний. [c.190]

Механизм качения в большой степени зависит от количества, вязкости, поверхностной активности и пьезокоэффициента вязкости и смазочного материала, находящегося в зоне контакта при качении. В условиях трения при граничной смазке работа сил трения на контакте при качении упругих тел, в основном, зависит от поверхностной активности и прочностных свойств масляной пленки, т.е. физико-химических свойств смазочного материала, а также от свойств поверхностного слоя деталей, которые взаимодействуют со смазочным материалом. Большое влияние на работоспособность тел качения оказывает шероховатость рабочих поверхностей. Способность смазочных материалов удерживаться на поверхностях трения тяжело нагруженного контакта в условиях граничной смазки возрастает с увеличением в определенных пределах микро- и макронеровностей на контактирующих поверхностях. Однако возрастающая при этом неравномерность распределения давления увеличивает опасность разрыва защитной пленки и задира поверхностей. С другой стороны, слишком высокая чистота поверхностей трения не способствует удержанию защитных пленок на поверхностях тел качения . Видимо, существует определенный уровень шероховатости рабочих поверхностей деталей, при котором смазоч- [c.80]

Листы и пластины из комиозиционного материала с матрицей из чистого алюминия целесообразно соединять между собой с помощью модифицированного припоя, состав которого является промежуточным между составами сплавов 718 и 6061. Оптимальный состав припоя для соединения между собой листов из композиционного материала с матрицей из сплава А1 — 7% Zn не был подобран, но было установлено, что в состав припоя на основе алюминия должны входить магний и кремний. Жидкофазная сварка давлением в печи позволяет получить равномерное распределение волокон в зоне соединения, однако при осуществлении этого способа трудно обеспечить хорошее взаимное смачивание соединяемых деталей по всей поверхности контакта. Эксперименты продемонстрировали также возмогкность соединения листов из углеалюминия и стандартного сплава 2219 (А1 — 6% Си) между собой контактной точечной электросваркой основной трудностью при осуществлении этого процесса является локализация тепловыделения в композиционном материале. Возможна аргонодуговая сварка углеалюминия, однако в этом случае необходимо особенно четко контролировать условия сварки, так как наличие значительного перегрева может привести к интенсивному взаимодействию матрицы и армирующих волокон и к формированию в зоне сварки большого количества карбида алюминия, в результате чего может резко ухудшиться коррозионная стойкость сварного соединения. [c.393]

Несмотря на то что в большинстве случаев усилия между деталями передаются посредством контакта, характер распределения контактных давлений не всегда играет существенную роль для определения напря-женно-деформированного состояния конструкции и прочностной расчет иногда может быть произведен без решения контактной задачи при замене взаимодействия деталей сосредоточенными или распределенными усилиями. В таких конструкциях, как замковые соединения лопаток турбомашин, характер распределения контактных давлений по отдель- [c.3]

На прочность деталей машин существенно влияют касательные напряжения в семействах площадок, нормальных к главным. На рис. 2.17, б показано распределение касательных напряжений т (в долях от максимального давления / о на площадке контакта) по глубине z от поверхности (в долях от полуширины Ь). Как видно, касательное напряжение достигает наибольшего по модулю значения tmaxj равного полуразности главных напряжений и в точке на оси z, расстояние от которой до поверхности равно 0,786Ь [c.179]

Рис. 3.5. Схема зоны контакта и распределения нагрузки а — яри шлифовании кругом б — лентой /1 —первоначальная зона контакта 2 — зона Йонтакта при увеличении давления на деталь /3 — зона действия сил на шлифовальный инструмент

Обеспечение надлежащей жесткости валов и осей на изгиб является важным условием нормальной эксплуатации соответствующего узла и всей машины. При чрезмерном изгибе этих деталей могут ухудшиться условия работы опорных узлов (поворот цапфы в опоре изменяет величину зазора, следовательно, и толщину масляного слоя, вплоть до разрыва этого слоя) и измениться характер взаимодействия сопряженных деталей (при нежестких валах нарушается нормальный контакт зубьев зубчатых колес, а следовательно, и закон распределения контактных давлений на их рабочих поверхностях). Недостаточная жесткость шпинделей металлорежущих станков сказывается на точности и чистоте поверхности обрабатываемых деталей. [c.377]

В зоне контакта шевер внедряется в деталь на величину, зависящую от нагрузки. Распределение конткатных давлений по параболе в сочетании с подачей приводит к образованию углублений на детали также в форме параболы (рис. 117, в). Вследствие осевого перемещения колеса при каждом обороте детали режущие кромки попадают на необработанные участки профиля. На рис. 118 показаны оба возможных направления подачи. Направление съема стружки определяется геометрическими параметрами шевера и детали, а также направлением вращения. Выбор направления перемещения детали определяет, как располагаются углубления относительно друг друга. Если направление снятия стружки и подача стола станка направлены навстречу друг другу, то при каждом последующем обороте шевера режущая кромка внедряется более глубоко. При работе по подаче глубина внедрения увеличивается только тогда, когда подача [c.117]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...