Напряженное состояние в зоне контакта

Под ударной понимается всякая, вообще говоря, быстро изменяющаяся нагрузка. Задача о расчете конструкций на ударную нагрузку содержит в себе много трудностей, которые далеко не всегда могут быть преодолены простейшими средствами. Сюда относится в первую очередь анализ напряженного состояния в зоне контакта соударяющихся тел и процесса изменения контактных сил во времени. Большие сложности вызывает необходимость учета при резких ударах дополнительных степеней свободы упругого тела, влиянием которых при других видах нагружения можно было бы пренебречь. Существенную роль в процессе удара играет трудно поддающийся анализу фактор рассеяния энергии. [c.499]

С учетом этих предположений задача о напряженном состоянии в зоне контакта впервые была решена Г. Герцем. В общем случае контур поверхности контакта является эллипсом, при сжатии двух шаров окружностью, а при сжатии двух цилиндров — прямоугольником. [c.150]

Для получения максимальных остаточных напряжений на поверхности обрабатываемой детали необходимо увеличить неоднородность напряженного состояния в зоне контакта и приблизить зону действия наибольших напряжений к поверхности тела. Последнее достигается уменьшением раз-мера площадки контакта инструмента (индентора, дроби и т. п.) и детали за счет увеличения кривизны обрабатывающей поверхности инструмента, при.менения инструментов из высокопрочных и особенно высокомодульных материалов (алмаза, сплавов бериллия и т. п.). [c.139]

В период заклинивания и при заклиненном состоянии механизма на поверхностях соприкосновения ролика и обойм, кроме нормальных сил действуют силы трения, которые изменяют напряженное состояние в зоне контакта и увеличивают контактные напряжения. Максимальное контактное касательное напряжение (при значении коэффициента Пуассона 0,3) будет равно [c.87]

И. В. Крагельский с сотр. показали, что в зависимости от прочности молекулярных связей на сдвиг по отношению к пределу текучести материала Т1/ат и величины относительного внедрения неровностей сжатых поверхностей Н/Я возможны пять видов нарушения фрикционных связей и соответственно пять видов напряженного состояния в зоне контакта неровности с контртелом (рис. 16.6) [24]. [c.257]

Напряженное состояние в зоне контакта [c.80]

Упругое оттеснение. Данный вид напряженного состояния в зоне контакта возникает при трении высокопрочных материалов, а также в период установившегося изнашивания. Разрушение носит усталостный характер (фрикционная усталость). Число циклов до разрушения велико п -> оо). Для сталей h/R < 0,01 для цветных металлов h/R < 0,0001. [c.392]

Современным методом расчета считается расчет, учитывающий объемное напряженное состояние в зоне контакта По энергетической теории прочности расчетное (приведенное) напряжение [c.360]

Первое решение задачи о напряженном состоянии в зоне контакта упругих тел, так называемой контактной задачи, дал в 1882 г. Г. Герц. По его имени контактным напряжениям Од присвоен индекс Я. [c.21]

ВЛИЯНИЕ КАСАТЕЛЬНЫХ СИЛ НА НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ В ЗОНЕ КОНТАКТА [c.405]

Расчет на прочность рабочих поверхностей зубьев. Основной особенностью зацепления Новикова является то, что в течение короткого начального периода работы передачи происходит приработка зубьев и пятно контакта приобретает сложную форму, поэтому затрудняется определение напряженного состояния в зоне контакта. Кроме того, сопротивление выкрашиванию на отдельных участках по высоте вогнутых зубьев резко отличаются. [c.268]

НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ В ЗОНЕ КОНТАКТА ПАРЫ [c.114]

Поэтому, если ло>/г , то износ профиля кулачка практически не будет влиять на изменение напряженного состояния в зоне контакта. [c.140]

Эти формулы получены для неподвижного контакта. При взаимном перемещении деталей от сил трения возникают касательные напряжения (напряжения сдвига), которые изменяют характер напряженного состояния в зоне контакта. [c.46]

Так, Б. С. Ковальским, М. М. Савериным и др. проделаны исследования напряженного состояния в зоне контакта при совместном действии нормальной и касательной сил последняя есть сила трения. Было показано, что ширина контактной площадки и закон распределения давления поперек полоски контакта при наличии сил трения отличаются от вычисленных по Герцу. [c.186]

Эта формула рекомендуется в качестве исходной расчетной зависимости на основе следующих соображений. При работе зубчатых колес на боковых поверхностях зубьев возникают силы трения, которые изменяют напряженное состояние в зоне контакта и увеличивают максимальное касательное контактное напряжение. Если принять коэффициент трения равным 0,2 и неизменным по ширине 2Ь полоски контакта, то Тшах = О,340 на глубине 0,46) [134]. Это напряжение почти не отличается от напряжения сдвига при параболическом законе распределения нагрузки поперек полоски контакта. [c.188]

В зоне сжатия опережающей поверхности (рис. 233, в) происходит сближение и сдвиг волокон материала в направлении, указанном стрелками. В зоне растяжения волокна, упруго расправляясь, перемещаются в том же направлении. На отстающей поверхности волокна перемещаются в обратном направлении. В результате на поверхности контакта возникают силы трения, отклоняющие действующие силы от нормали к площадке контакта. Тангенциальное сжатие и растяжение изменяют вид напряженного состояния в зоне контакта. [c.328]

Между процессами в зоне первичной деформации и на передней поверхности инструмента существует тесная и взаимообусловленная связь. Любое изменение условий трения в пределах площадки контакта влияет на протекание деформационных процессов и характер стружкообразования. Наоборот, изменение условий стружкообразования через изменение температуры и скорости стружки влияет на контактные процессы на передней поверхности. Таким образом, всякое изменение напряженного состояния в одной из зон вызывает соответствующее изменение напряженного состояния в другой зоне. Если по каким-либо причинам изменится средний коэффициент трения на передней поверхности, то из-за изменения напряженного состояния в зоне контакта стружки изменится величина силы стружкообразования Я и момента М (рис. 95), с которыми инструмент действует на стружку. Для сохранения равновесия стружки должна измениться величина силы Яс и момента Мс, с которыми срезаемый слой действует на стружку, но это изменит напряженное и деформированное состояния в зоне первичной деформации со всеми вытекающими отсюда последствиями. Изменение деформированного состояния в зоне I вызовет изменение температуры и контактных напряжений в зоне трения и, как следствие, изменение напряженного состояния и т. д. В процессе резания за счет саморегулирования в зонах /и// устанавливаются такие напряженные состояния, при которых соблюдается условие равновесия стружки. [c.134]

Наряду с разрушением и образованием связей, обусловленными межатомными и межмолекулярными взаимодействиями, относительное скольжение сопровождается деформированием материала поверхностных слоев в зонах фактического касания. Сопротивление скольжению, обусловленное этим деформированием, называют деформационной составляющей силы внешнего трения. Ее величина существенно зависит от вида деформаций в зонах фактического касания. Анализ напряженного состояния в зонах реального контакта и проведенные исследования показывают, что обычно более жесткие микронеровности одного нз контактирующих тел внедряются в менее жесткую поверхность другого. Различие в жесткостях контактирующих тел объясняется механическими и геометрическими неоднородностями свойств поверхностных слоев. [c.191]

Монография посвящена обобщению исследований авторов в области статических и динамических задач контактного взаимодействия тел сложной конфигурации, неоднородных тел и задач с усложненными условиями в зоне контакта на основе разработанных аналитических методов. Актуальность темы монографии обусловлена важностью технических приложений теории контактных взаимодействий, которая находит широкое применение в машиностроении, строительстве, электронике и других отраслях человеческой деятельности. Несмотря на значительный прогресс в этой фундаментальной области знаний, на практике изучение реальной картины напряженно-деформируемого состояния в зоне контакта взаимодействующих тел потребовало исследования новых контактных задач и разработки новых методов расчета. Это прежде всего относится к контактным задачам для тел конечных размеров канонической и неканонической формы, периодически неоднородных тел, пространственным контактным задачам и к задачам с учетом сил трения в области контакта, в том числе с заранее неизвестной областью контакта. Численные методы в чистом виде во многих случаях не решают возникающих здесь проблем. [c.5]

При теоретическом решении задачи о напряженном состоянии в зоне контакта упругих тел (Герц, Беляев, Фэппль) предполагают, что нагрузка, статическая, материалы тел изотропны, площадка контакта мала по сравнению с поверхностями и действующие усиления направлены нормально к этой площадке. [c.341]

Величина силы трения, возникающей на единичной микронеровности контактирующих тел, зависит от ее геометрической конфигурации, напряженного состояния в зоне контакта, механических свойств поверхностного слоя менее л<есткого из взаимодействующих тел и физико-химического состояния поверхностей контактирующих тел. В общем случае мнкронеровности поверхности не имеют правильной геометрической формы, их форма близка к форме сегментов эллипсоидов, большая полуось которых совпадает с направлением обработки поверхности. При вычислениях сил трения и интенсивностей износа наиболее широко распространена сферическая модель шероховатой поверхности. Согласно этой модели микронеровности считают шаровыми сегментами постоянного ра. Диуса. [c.191]

СТЕНЯМИ, нужно определять при следующих условиях напряженное состояние в зоне контакта образцов должно совпадать с напряженным состоянием в зонах фактического касания твердых тел при треиин физикохимические свойства образцов и поверхностей трения должны быть аналогичны деформационная составляющая силы трения при определении т , Тц и fS должна быть мннималыюй. [c.222]

Оценка несущей способности силового фрикционного контакта в машинах производится на основе анализа напряженного и деформированного состояния при помощи методов теории упругости. Систематическое исследование деформации контактирующих упругих тел и напряженного состояния поверхностных и приповерхностных слоев материалов началось с работ Г. Герца. К настоящему времени обстоятельно изучено влияние касательных сил на напряженное и деформированное состояние контакта при различной его геометрии [1, 5, 7, 25, 26, 28, 39]. Касательная нагрузка, силы трения значительно влияют на напряженное состояние в зоне контакта и на характер разрушения материала — глубинное или поверхностное. При малых касательных нагрузках прочность материала определяется глубинными напряжениями, при больших - поверхностными. С ростом касательной нагрузки наиболее напряженная точка перемещается ближе к поверхности. При перекатьгаании тел касательная нагрузка оказывает влияние как на величину, так и на амплитуду изменения компонентов напряжения в поверхностной зоне контакта. Силы трения увеличивают напряжение сдвига в тонком поверхностном слое на отстающих поверхностях и уменьшают их на опережающих, чем и объясняется большая прочность опережающих поверхностей [25, 26]. [c.157]

Из теоретических предпосылок А. И. Петрусевича известно, что в процессе работы зубчатых колес на поверхностях зубьев возникают силы трения, изменяющие напряженное состояние в зоне контакта и увеличивающие максимальное контактное напряжение сдвига. [c.301]

В настоящее время современным методом расчета ходовых колес является расчет по бСТ 24.Ш0.44 —82. При расчету ходовых колес по OGT 24.090 44 —82 ([401, а также 130, 31, 34, 371) -диаметр колеса и тип рельса следует выбирать по табл. V.2.47. СКИТ 24.090.44—82 учитывает объемное напряженное состояние в зоне контакта колеса с рельсом. При этом эффективные (приведенные) напряжения не должны превышать допускаемого напряжения с учетом числа оборотов колеса за сротс его службы. [c.319]

Влияние ширины поверхнооти элемента существенно сказы-ваеттся и на картине напряженного состояния в зоне контакта. Главные напряжения (-01 и 05) при иэменении ширины увеличиваются, а (Та — уменьшается. Напряжение СТ1 по всей глубине исследованной воны увеличивается. Интенсивность приращеНия значений Ю1 по глубине падает (в поверхностных слоях приращение составляло 25—30 условных единиц напряжений а, на глубине 8 хж —около 10 единиц). [c.154]

Различие в картине напряженного состояния и деформаций при статическом и динамическом нагружении иллюстрируется осциллограммами показаний датчиков при контакте системы шар — плоскость (рис. 174). Возникновение реверсно-циклического напряженного состояния в зоне контакта обусловлено отражением упругой волны от границы раздела в случае динамического или пульсирующего контактного нагружения. Фреттинг-процесс на поверхности плунжера топливного насоса при различных увеличениях показан на рис. 175. Данные об экзоэлектронной эмиссии поверхности металла, подвергнутого статическому и динамическому нагружению, показаны в табл. 32. Результаты измерения электросопротивления приведены на рис. 164, 165. [c.301]

Уточнение выбора допустимых контактных напряжений для предотвращения глубинных уста.постных трещин. Расчет основан на теоретическом исследовании напряженного состояния в зоне контакта и данных экспериментов, полученных при испытании цилиндрических и конических роликов с разной глубиной уироч- нения. Установлена зависимость предела выносливости, выраженного в глубинных касательных напряжениях, и числа циклов до перегиба кривой усталости Велера от твердости сердцевины по Бринеллю т — И НВс и числа циклов до перегиба кривой усталости А огл = (1,33 НВс — 100)-10 . [c.296]

Исследование напряженного состояния в зоне контакта двух упругих цилиндров, контактирующих по образующей, является -одним из частных случаев контактной задачи теории упругости. Впервые оно было выполнено Г. Герцем и получило дальнейщее развитие в работах М. Губера, Н. М. Беляева, А. Н. Динника, И. Я. Штайермана и др. [c.186]

Следует иметь в виду, что не только вибрация, но и направление динамических воздействий оказывает существенное влияние на трение и износ. Так, деформация одинаковых материалов при наличии тангенциальной вибрации в несколько раз выше, чем при нормальной вибрации. Причиной этого является изменение напряженного состояния в зоне контакта в условиях нормальных вибраций процесс накопления контактных деформаций ограничивается ползучестью при действии вибрации тангенциального направления происходит пере-деформирование (циклическое оттеснение) поверхностных слоев материала. В зависимости от материалов используемой фрикционной пары, амплитуды и продолжительности воздействия вибрации коэффициент трения в динамическом режиме по сравнению со статическим может изменяться в 1,5...2 раза. Изменение контактных деформаций при динамическом нагружении ведет к увеличению объема поверхностного слоя, активизированного упругопластическим деформированием. Расширение активационного объема распространения упругопластической деформации вызывает, в свою очередь, повышение интенсивности окислительного износа и схватывания, которые могут возрасти на порядок по сравнению с имющими место в статических условиях. [c.501]

При работе зубчатых колёс на поверхностях зубьев возникают силы трения, которые изменяют напряжённое состояние в зоне контакта и увеличивают максимальное контактное напряжение сдвига. Если принять коэфициент трения равным 0,2 и неизменным по ширине полоски контакта, то максимальное контактное напряжение сдвига получит значение 0,34j на глубине 0,4 1 [15, 26]. Это напряжение почти не отличается от максимального контактного напряжения сдвига при г араболическом законе распределения нагрузки поперёк полоски контакта (при вышеуказанной её ширине), принятого здесь в качестве условного расчётного [c.244]

Усталостяое изнашивание появляется в результате повторного деформирования поверхностных слоев твердых тел при внешнем трении наиболее характерно для нормального режима работы подавляющего большинства подвижных сопряжений [70, 175]. Изнашивание твердых тел принято оценивать, используя линейную интенсивность изнашивания. На интенсивность усталостного изнашивания существенно влияет напряженное состояние в зонах фактического касания твердых тел. В зависимости от напряженного состояния в зоне касания различают усталостное изнашк-вание прн упругом и пластическом контактах. [c.35]

Следует отметить, что полученние формулы не учитывают влияния изменения размеров взаимодействующих кулачков на распределе ще нормальных напряжений в зоне контурной площади касания. В некоторых случаях это допущение не вносит значительной погрешности в определен) величины износа. Напряже Гное состояние в зоне контакта взанмотей- [c.139]

При упругих деформациях напряженное состояние в зонах фактического касания обусловлено действием нормальных и касательных к контурной площади сил. Так как взаимодействие деталей в сопряжении с гарантированным натягом осуществляется в дискретных зонах фактического касания, то для оценки влияния микроконтактных деформаций на прочность соединения рассмотрим процессы, протекающие на единичном контакте при действии постоянной по величине нормальной нагрузки ii и переменной сдвигающей силы Т (рис. 9). [c.259]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...