Контактные деформации и напряжения

КОНТАКТНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ И НАПРЯЖЕНИЯ [c.185]

Изучение кратких сведений о контактных деформациях и напряжениях предусмотрено программой для машиностроительных техникумов. Изучение этой темы необходимо в связи с необходимостью в курсе деталей машин рассчитывать фрикционные, зубчатые и червячные передачи, а также для понимания условий работы подшипников качения. К сожалению, для немашиностроительных техникумов изучение этой темы в курсе сопротивления материалов не предусмотрено, хотя для понимания расчетов деталей машин она, безусловно, нужна так же, как и для машиностроительных техникумов. [c.185]

На изучение темы отводится всего 2 часа больше не позволяет общий бюджет времени на курс сопротивления материалов. За это время предусмотрено изучить следующие вопросы общее понятие о контактных деформациях и напряжениях примеры возникновения контактных напряжений контакт тел, ограниченных сферическими поверхностями (форма и размеры контактной площадки, максимальное контактное давление) контакт цилиндров с параллельными образующими (форма и ши- [c.185]

Контактные деформации и напряжения возникают в зоне соприкосновения двух тел, ограниченных криволинейными поверхностями, в результате действия сил, прижимающих эти тела друг к другу. При отсутствии нагрузки тела соприкасаются в точке (начальный точечный контакт) или по линии (начальный линейный контакт). Оба случая контакта должны быть проиллюстрированы техническими примерами. [c.186]

Далее следует остановиться на местном характере контактных деформаций и напряжений и рассказать о предпосылках, положенных в основу вывода расчетных формул. Учащимся надо дать формулы для максимального контактного давления и характерного размера контактной площадки (для двух рассматриваемых случаев контакта) формулу для сближения тел за счет контактных деформаций приводить не обязательно. Конечно, эпюры давлений по площадкам контакта следует дать. [c.186]

Это приходится особо отметить при сравнении эвольвентных профилей с циклоидальными в отношении величины контактных деформаций и напряжений, возникающих в процессе зацепления зубьев. На рис. 424 представлена схема касания эвольвентных профилей (выпуклый профиль касается выпуклого), а на рис. 425 — схема касания циклических профилей (выпуклый профиль головки зуба касается вогнутого профиля ножки). Отсюда следует, опираясь на теорию контактных деформаций, что удельное давление в зоне контакта, а вместе с тем контактное напряжение в эвольвентных зубьях [c.421]

Контактные деформации и напряжения при одновременном действии вертикальных и касательных сил [c.134]

Контактные деформации и напряжения при статических нагрузках. Характер сопряжения некоторых деталей машин отличается тем, что передаваемые ими по ограниченной (малой) поверхности нагрузки вызывают в зоне контакта высокие контактные напряжения (зубчатые и фрикционные колеса, подшипники качения и др.). Теоретически контакт колец и тел качения шарикоподшипников до нагружения является точечным, а для зубчатых колес и роликоподшипников — линейным. Под нагрузкой характер сопряжения отличается от указанного — контакт осуществляется по ограниченным поверхностям. [c.37]

К — коэффициент контактной деформации, характеризующий связь между контактными деформациями и напряжениями. [c.599]

Деформации и напряжения, возникающие при взаимном нажатии двух соприкасающихся тел, называют контактными. Вследствие деформации в местах соприкосновения элементов конструкции пере- [c.650]

Деформации и напряжения, возникающие при взаимном сжатии двух соприкасающихся тел, называются контактными. [c.51]

Элементарное решение задачи об ударе не учитывает возможных отскоков ударяющего тела и возможных повторных соударений его с системой до конца удара, волнового характера распространения деформаций и напряжений, контактных упругих и упругопластических деформаций в месте соприкосновения ударяющего тела и сечения системы. В связи с этим за пределами ограничений элементарная теория позволяет только оценить порядок перемещений и напряжений при ударе. Причем эта оценка для напряжений имеет гораздо меньшую точность, чем для перемещений. [c.423]

После решения контактной задачи и определения сил в узлах витков по уравнению (4.42) находят перемещения, затем вычисляют деформации и напряжения в узлах модели при заданных силах (внешней и контактных). [c.87]

Определение усилий и напряжений в резьбовых соединениях при известных величине нагрузки и формы соединения является трудной задачей, правильное решение которой связано с учетом многих факторов, влияющих на распределение усилий и напряжений в соединении. Сложность задачи определяется необходимостью нахождения распределения усилий по виткам резьбы и распределения напряжений в теле шпильки и гайки при сложной форме их контура, дающей высокую концентрацию напряжений при этом распределение усилий по виткам резьбы является контактной задачей при большом числе мест контакта и сложных условиях сопряжения. В соответствии с этим задача может рассматриваться как состоящая из двух частей нахождение распределения нагрузки по виткам по всей высоте сопряжения шпильки и гайки с учетом деформаций, получаемых во всех элементах натурного соединения при действительных условиях контакта, и нахождение распределения деформаций и напряжений с учетом формы элементов соединения и найденного распределения нагрузки по виткам резьбы. [c.136]

W, ф, а следовательно, деформаций и напряжений. В процессе деформирования изменяется функция i ) v (IV.9), а значит — зона контакта и контактное давление. Уравнение на каждом шаге можно решись любым прямым методом. [c.77]

При вытяжке на матрице с радиусным заходом без прижима (рис. 83) очаг деформации состоит из двух участков свободного изгиба — вне контактной деформации и контактного, где деформирование заготовки происходит на торообразной рабочей поверхности матрицы. Распределение напряжений в первом участке — свободного изгиба аналогично их распределению в этом участке при вытяжке в конической матрице. Поэтому применимы те же формулы и выводы. [c.170]

Следует отметить, что работе [62] предшествовали исследования [29, 40, 41] близких к рассматриваемой проблеме задач контактного взаимодействия вязко-упругих тел. В монографии [141] указан круг задач механики разрушения, где следует применять принцип Вольтерра. В этой работе на основе принципа Вольтерра получено распределение деформаций и напряжений у края трещины в вязко-упругом теле. В работе [72] определено напряженно-деформируемое состояние в вязко-уп-ругой композитной пластине с трещиной, расположенной вдоль одной из осей упругой симметрии композиционного материала. [c.9]

Формулы для определения контактных давлений, деформаций и напряжений [c.180]

Наиболее трудной для исследования задачей является определение напряжений в стыках, передающих нормальные и касательные нагрузки. Наиболее правильно эта задача может быть решена путем измерений деформаций и давлений на площадках контакта в узлах натурных конструкций. Моделирование и способы измерения напряжений и давлений по поверхностям стыков до настоящего времени недостаточно разработаны. В разделе 38 на модели траверсы пластинчатой конструкции из органического стекла рассматривается влияние сил трения по площадкам контакта. Некоторые результаты исследования контактных давлений и напряжений приведены также в работах [3], [12], [13]. [c.515]

Выбор того или иного метода расчета определяется в основном условиями и требованиями задачи. Так, могут быть следующие варианты задач определить полное усилие найти "распределение напряжений на контактной поверхности, как, например, при определении мощности двигателя прокатного стана определить форму и размеры тела после деформации найти распределение деформации и напряжений по объему тела, например при изучении неравномерности деформации. [c.267]

В классических контактных задачах связь смещений и давлений принимали такой же, как и прн действии сил на полуплоскость (из задачи Фламана). Такой подход позволяет учесть лишь деформации и напряжения в зоне контакта. [c.584]

В параграфе приводятся основные уравнения теории пластической наследственности, связывающие компоненты тензоров деформации и напряжений, с учетом ползучести и старения материала в случае плоского деформированного состояния тела. Решается задача о равновесии полуплоскости, находящейся в условиях нелинейной ползучести, под действием сосредоточенной силы, приложенной нормально к ее свободной поверхности. Доказывается, что решение плоской контактной задачи нелинейной теории ползучести сводится к совместному решению двух связанных между собой интегральных уравнений. Приводятся решения этих уравнений для случаев симметричного и кососимметричного нагружения контактирующих тел. [c.221]

Экспериментально доказано, что сила сопротивления относительному перемещению поверхностей в условиях качения или скольжения в той или иной степени всегда зависит от скорости, что часто является проявлением несовершенной упругости не самих взаимодействующих тел, а тонких поверхностных слоев, их покрывающих. Взаимодействие поверхностей, покрытых тонкими твердыми слоями или пленками, исследуется путем анализа контактных задач для слоистых сред. При этом реологические свойства поверхностных слоев учитываются при постановке контактных задач путем моделирования поверхностного слоя вязкоупругой средой. В работе [9] методом преобразований Фурье рассмотрена задача в плоской постановке о движении нагрузки по границе вязкоупругой полосы, сцепленной с вязкоупругой полуплоскостью, и исследованы деформации и напряжения сдвига в слое и основании. Контакт качения двух цилиндров, покрытых вязкоупругими слоями, изучался теоретически и экспериментально [10, 11]. В этих работах развиты численные методы определения напряжений в контактных задачах для слоистых упругих и вязкоупругих тел. Заметим, что полученное А. Ю. Ишлинским решение задачи о качении жесткого цилиндра по вязкоупругому основанию [1 позволяет оценить влияние реологических свойств поверхностного слоя на силу сопротивления перекатыванию, если предположить, что модуль упругости основания много больше модуля упругости слоя (т. е. в предположении абсолютной жесткости основания). [c.279]

Пренебрегая радиальным зазором между вершиной и впадиной сопряженных зубьев, можно принять, что зуб в основании работает на срез (сдвиг), а его боковая поверхность испытывает напряжения смятия. Зазоры, контактные деформации и неизбежный эксцентрицитет между осями [c.194]

Дополнительные сведения из теории пластинок и оболочек изложены во втором томе. В нем указаны методы расчета на прочность составных, анизотропных и трехслойных оболочек, круглых пластинок, оболочек вращения переменной толщины. В этом же томе приведены справочные сведения о концентрации напряжений в пластинках и оболочках, расчете контактных деформаций и толстостенных цилиндров. [c.9]

Упомянутые материалы, наряду с общими указаниями, содержат также требования и рекомендации по конструированию сварных соединений и конструкций железнодорожных вагонов указания по механической обработке и упрочняющему поверхностному наклепу сварных соединений расчету сварочных деформаций и напряжений (включая определение общих остаточных напряжений в стенках, крыше, раме кузова и тележки, вызванных контактной и дуговой сваркой, местных остаточных деформаций от потери устойчивости) и мероприятия по предотвращению появления сварочных деформаций и напряжений при производстве вагонов. [c.369]

Статический анализ используется для определения напряжений и деформаций в условиях статического нагружения конструкций. Статический анализ может быть линейным или нелинейным. В процессе нелинейного статического анализа можно имитировать пластичное и сверхпластичное поведение материалов, определять жесткость нагружения, задаваться большими деформациями и напряжениями, учитывать контактные поверхности, анализировать ползучесть. [c.4]

Тела несогласованной формы первоначально вступают в контакт в точке или вдоль линии. Под действием даже небольшой нагрузки они деформируются в окрестности точки начального контакта и приходят в соприкосновение по конечной, хотя и малой по сравнению с размерами обоих тел области. Теория контактного взаимодействия должна предсказывать форму области контакта и закономерности ее роста при увеличении нагрузки, а также величины и распределения поверхностных нормальных и, возможно, касательных усилий, передаваемых через поверхность контакта. Кроме того, эта теория должна обеспечивать возможность вычисления компонент деформаций и напряжений в обоих телах вблизи области контакта. [c.100]

Клиновые шпонки (ГОСТ 24068— 80 ) представляют собой клинья обычно с уклоном 1 100 (рис. 8.4, в и г). В отличие от призматических, у клиновых шпонок рабочими являются широкие грани, а на боковых гранях имеется зазор. Клиновые шпонки создают напряженное соединение, способное передавать вращающий момент, осевую силу и ударные нагрузки. Однако клиновые шпонки вызывают радиальные смещения оси ступицы по отношению к оси вала на величину радиального посадочного зазора и контактных деформаций, а следовательно, увеличивают биение насаженной детали. Поэтому область применения клиновых шпонок в настоящее время резко сократилась. В точном машиностроении и в ответственных соединениях их совершенно не используют. Шпонки с головками (рис. 8.4, в), удобные при необходимости частой разборки, требуют специальных ограждений. [c.129]

Актуально ускорение усталостных испытаний. Оно возможно повышением частоты, повышением напряжений и исключением тех напряжений в спектре, которые практически не сказываются на процессе усталости. За последние 30 лет скорости машин для испытаний на усталость повысились с 300 до 50000 циклов в минуту, кроме того, имеются уникальные пульсаторы резонансного типа для малых образцов с частотой свыше 50000 Гц. Современные высокочастотные пульсаторы сокращают время испытаний отдельных деталей, например лопаток турбомашин, до десятков минут. Частота нагружений при отсутствии пластических деформаций и повышенного внутреннего трения обычно мало влияет на предел выносливости. Возможно внесение поправок на основе литературных данных или экспериментов. Проведение испытаний при повышенных напряжениях уместно для изделий, у которых зависимость наработки от напряжений (в частности, при контактных нагружениях) стабильна и достаточно хорошо изучена. Форсирование нагрузки применяют для узлов, в частности для выявления слабых [c.479]

Давление при контактной сварке служит как для формирования устойчивого электряческого контакта с определенными характеристиками, так и для последующего деформирования (проковки) зоны сварочного соединения с целью улучшения структуры сварного шва и уменьшения деформаций и напряжений в зоне сварки. Количество энергии, затрачиваемое на создание давления при контактной сварке, обычно невелико и составляет всего несколько процентов от общей вводимой энергии. [c.133]

Деформации и напряжения, возникающие при взаимном нажатии двух соприкасаюихихся тел, называют контактными. Вследствие деформации в местах соприкосновения элементов конструкции передача давлений происходит по весьма малым площадкам. Материал вблизи такой площадки, не имея возможности свободно деформироваться, испытывает объемное напряженное состояние (рис. 618). Как показывают расчеты, контактные напряжения имеют явно местный характер и весьма быстро убывают по мере удаления от места соприкосновения. Несмотря на это, исследовать контактные напря- [c.716]

Выбор области контактных давлений, охватывающей интервал Os < (/max НВ, обусловлен нреждв всего ее практической неизученностью. В настоящее время точное определение деформаций и напряжений в реальных условиях трения не представляется возможным как вследствие локальности процесса, так и из-за значительного их градиента по глубине. Аналитическое решение этой задачи, основанное на достижениях теории упругости и теории пластичности, получено соответственно только для областей упругого и пластического контактов [20, 22]. Область упругопластических деформаций пока не поддается аналитической оценке. Предложенные в Гб] критерии перехода от упругого контакта к пластическому через глубину относительного внедрения являются в достаточной степени условными, так как не учитывают сил трения. При трении, как и при статическом вдавливании индентора, до сих пор нет однозначного критерия пластичности, который указывал бы на условия наступления пластической деформации [96]. Если при одноосном нагружении пластическая деформация металла начинается при напряжениях, равных пределу текучести, то при трении вследствие сложного напряженного состояния несущая способность контакта повышается и пластическая деформация начинается при значениях q = ds, где Ts — предел текучести с — коэффициент, который в зависимости от формы индентора, упрочнения и т. д. может меняться в значительных пределах (от 1 до 10) [6, 97]. В связи с тем что структурные изменения являются комплексной характеристикой состояния поверхностного слоя, представляется целесообразным их исследование именно в унругопластической области, где они могут служить критерием степени развития пластической деформации, критерием перехода от упругого контакта к пластическому. [c.42]

Расчет ппасгаческой трубчатой прокладки [30]. Расчет проводится для неразрезной трубки диаметром 35 мм и толщиной стенки 4 мм, которая помещена в кольцевой паз глубиной 31 мм, т.е. первоначально выступает на 4 мм. Определяются деформации и напряжения при обжатии трубки фланцами на величину 4 мм (смыкание торцов фланцев), нагружении трубки внутренним давлением р = 25,5 МПа и последующей разгрузке. Нагружение осуществлялось небольшими приращениями (рис. 4.14). Ширина площадки контакта в конце обжатия равна 3,96 мм (рис. 4.15), контактное усилие при этом = 594 Н/мм. Видно, что в процессе нагружения распределение контактных давлений существенно меняется. При снятии нагрузки восстановление вертикапьного диаметра трубки составило всего 0,28 мм. В результате действия давления контактное усилие возросло до 674 Н/мм, площадка контакта — до 4,6 мм. При полном снятии нагрузок восстановление вертикального диаметра тр ки составило [c.153]

Сравнение расчетов с экспериментами. В работе [31] для определения деформаций и напряжений во фланцевом соединении сосудов без нажимных колец использовались также два расчетных метода. Приближенный метод осуществлялся путем разбиения фланцевого соединения на базисные элементы - кольца, оболочки, балки. Поперечные силы и моменты в местах их соединений определялись из уравнений равновесия и совместности деформаций. Второй подход использует метод конечных элементов, для чего применялась программа MAR для ЭВМ /5Л/-370. Наличие в программе специальных люфтовых элементов позволяет моделировать нелинейную контактную задачу, связанную с локальным смыканием и (или) раскрытием зазора между поверхностями фланцев и проклад- [c.153]

Изменение угла конусности влияет на напряжение волочения. С одной стороны, увеличение угла конусности повышает напряжение волочения из-за роста неравномерности деформации, скорости деформации и ухудшения (отгон) смазки. С другой стороны, увеличение угла конусности уменьшает поверхность контакта металла с волокой и тем самым уменьшает силу контактного трения и напряжения волочения. Поэтому в зависимости от протягиваемого материала, профиля и условий волочения имеется область оптимальных углов конусности (5—15°), при которых напряжение волочения получается минимальным. [c.293]

В зубчатых и червячных передачах, в шариковых и роликовых подшипш1ках, в кулачковых и во многих других механизмах и узлах машин передача сил от одной детали к другой осуществляется путем непосредственного контакта этих деталей. Прн этом в контактирующих деталях возникают местные деформации и напряжения, называемые контактными. Несмотря на то что в большинстве случаев контактные напряжения, возникающие в деталях машин, весьма высоки (зачастую значительно выше предела текучести материала деталей), они не влияют на общую прочность деталей. Это объясняется тем, что контактные напряжения и деформации имеют резко выраженный местный характер, быстро уменьшаясь по мере удаления от зоны контакта. [c.308]

В книге изложены общие сведения о физической сущности, классификации, возникновении и развитии сварки и краткие теоретические основы дуговой сварки описаны оборудование, электроды, технология ручной, гаэоэлеасгрической, полуавтоматической и автоматической сварки под флюсом, стыковая и точечная контактная сварка, технология сварки алюминиевых сплавов, стальных конструкций и арматуры железобетона, методы контроля качества сварки даны сведения о сварочных деформациях и напряжениях и мерах борьбы е ними, о газопламенной резке и сварке стали, организации сварочных работ, техлическом нормировании и ех-нике безопасности. [c.2]

Неравномерность распределения деформаций и напряжений объясняется действием изгибающих моментов, возникающих при вырубке и пробивке вследствие имеющегося зазора между пуансоном и матрицей. Значение этих моментов равно произведению равнодействующих элементарных сил, приложенных к контактной-поверхности заготовки с пуансоном и матрицей, на плечо, несколько большее, чем зазор между ними. При определенном изгибающем моменте отделяемая часть металла слегка изгибается и приобретает выпуклую форму. Изгиб заготовки, поворот ее сечений в пространстве вызывает отклонение центральной ее части от торца пуансона, что, в свою очередь, приводит к неравномерному распределению нормальных напряжений на контактной подерхности (см. рис. 4.2). [c.50]

ВеледстБие смятия и среза шпонок, ослабления сечения валов и втулок пазами и образования концентраторов напряжений шпоночные воединения не могут передавать большие крутящие моменты. В результате перекосов и смещения пазов, а также контактных деформаций от радиальных сил в шпоночных соединениях возможен перекоо втулки на валу. Эти недостатки шпоночных соединений ограничивают область их применения и обусловливают замену их шлицевыми еоединениями, которые передают большие крутящие моменты, имеют большее сопротивление усталости и высокую точность центрирования и направления. В зависимости от профиля зубьев шлицевые соединения делят на прямобочные, эвольвентные и треугольные. Шлицевые соединения в эвольвентным профилем зубьев имеют существенные преимущества по сравнению о прямобочными 334 [c.334]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...