Контактная прочность деталей машин

Эта задача, впервые решенная Г. Герцем, широко применяется в расчетах на контактную прочность деталей машин (фрикционных и зубчатых передач и др.) конечной длины. Использование решения задачи о контакте бесконечных цилиндров в расчетах передач обосновывается тем, что ширина площадки контакта мала по сравнению с длиной колес, и краевые эффекты (возрастание контактных давлений на концах зубьев) распространяются на небольшие участки контактных линий. [c.230]

Как известно остаточные напряжения, имеющие в поверхностных слоях знак сжатия, существенно повышают усталостную прочность деталей машин, уменьшают их чувствительность к концентраторам напряжений и увеличивают контактную прочность. [c.243]

Наклеп с рифлением. Этот процесс применяется для обработки взаимно неподвижных контактных поверхностей деталей машин и различных конструкций. Усталостная прочность стальных деталей резко пони- [c.174]

По первой из послевоенных программ на изучение курса технической механики в машиностроительных техникумах отводилось 360 часов, из них на сопротивление материалов — 100 часов. Хотя эта программа и изобиловала неточными формулировками, но курс сопротивления материалов был представлен относительно полно. Правда, мало внимания было уделено расчетам на прочность при напряжениях, переменных во времени, не было темы Контактные напряжения и деформации , вошедшей в программы лишь в 1967 г. Следует заметить, что в тот период по каждому из разделов технической механики (теоретической механике, сопротивлению материалов и деталям машин) был предусмотрен экзамен. [c.6]

В курсе деталей машин при выборе допускаемых напряжений на изгиб и контактную прочность для зубчатых и червячных передач вводят так называемые коэффициенты режима, зависящие от соотношений между расчетным (рабочим) числом циклов для данной детали и базовым числом циклов для ее материала. Если число циклов, испытываемых деталью (скажем, зубом шестерни), меньше базового, то коэффициент режима получается больше единицы и соответственно повышается допускаемое напряжение. Таким образом, в расчетах на прочность находит отражение заданная долговечность детали. [c.176]

Контактными называют напряжения в зоне (зонах) контакта деталей машин. На практике часто появляется необходимость определения напряжений и деформаций в этих зонах как при расчете на контактную прочность (зубчатые и фрикционные передачи), так и для оценки предела выносливости (резьбовые и прессовые соединения и др.). [c.227]

Работоспособность ряда деталей машин (зубчатых колес, подшипников качения и др.) определяется контактной прочностью, т. е. прочностью их рабочих (контактирующих) поверхностей. [c.18]

Проведение контрольных испытаний материалов без предварительного комплекса исследовательских испытаний часто не дает желаемого результата, так как без понимания физики процессов, происходящих при работе деталей машин, нельзя сделать правильные выводы из формально проведенного испытания. В специальной литературе имеются описания стендов и машин для испытания на трение и износ [120, 217], усталостную прочность [66], контактную усталостную прочность. [139], коррозионную стойкость [188] и другие виды разрушения материалов. [c.488]

Разный характер деформации микрообъемов и распределения деформированной волны по поверхности и в глубь металлического изделия требует разных способов повышения прочности и долговечности деталей машин. В одних случаях необходимо повышать прочность зерна, а в других — прочность границ. В условиях контактного воздействия жидкости повышение прочности зерна во много раз эффективнее, чем повышение прочности границ между зернами. [c.197]

Из приведенного примера видно, что для деталей машин, основной характеристикой которых служит прочность, следует применять материалы с высокими механическими характеристиками. Детали, основным критерием работоспособности которых является контактная прочность (например, подшипники и направляющие качения, зубчатые и фрикционные передачи, шарниры цепей, роликовые муфты и патроны), следует изготовлять из материалов, позволяющих упрочнять рабочие поверхности деталей до высокой твердости при сохранении необходимой прочности сердцевины. [c.224]

Разработан метод испытания прочности поверхностей деталей машин на контактное смятие. Сущность этого метода заключается в том, что ударами образцов с соударяющейся сферической поверхностью на копре КПУ-2 с энергией удара от 10 до 42 кгс-см и частотой 600 ударов в минуту определяется величина отпечатка смятия к моменту появления трещины. [c.250]

Упругое решение этой задачи в замкнутом виде впервые получено Г. Герцем. Оно используется в расчетах контактной прочности различных деталей машин (зубчатые и фрикционные передачи, роликоподшипники и т. д.). [c.137]

Химико-термическая обработка. Этот вид обработки применяют для деталей машин, которые должны сопротивляться износу при различных давлениях, обладать высокой прочностью при изгибе, а также высокими значениями сопротивления усталости при изгибе, контактных напряжениях, сопротивляться схватыванию и задирам в условиях трения без смазочного материала. Цементация и нитроцементация рекомендуются для наиболее напряженных деталей машин (зубчатые колеса, валы, шпиндели, вал шестерни и др.). [c.339]

Испытания на прочность выполненных соединений контактной сваркой и склеиванием подтверждают большие перспективы применения клеевых соединений деталей машин. Механическая прочность склеенного соединения зависит от вида и качества клея, от [c.368]

Книга посвящена гидроэрозии металлов и сплавов. В ней рассмотрены наиболее актуальные вопросы повышения контактной прочности и надежности деталей машин и механизмов, работающих при высоких скоростях в жидких средах. Показано влияние структуры и строения металлов и сплавов на их эрозионную стойкость, а также влияние различных факторов на процесс гидроэрозии металлов рассмотрены механизм и общие закономерности этого вида разрушения металлов. [c.2]

С целью повышения ресурса деталей машин по критерию контактной прочности следует при конструировании узла стремиться обеспечить возможно меньшее значение и рациональное распределение нагрузки как по отдельным контактирующим телам, так и по каждой площадке контакта в отдельности, поскольку ресурс обратно пропорционален при линейном и при точечном начальном контакте. В этом отношении большие возможности представляет оптимизация форм рабочих поверхностей. Так, например, в результате снижения ан вследствие более равномерного распределения нагрузки по площадке начального точечного контакта в шариковом подшипнике на 10 % можно получить увеличение его долговечности в 2,3 раза [15]. [c.185]

Результаты испытания на прочность соединений, полученных контактной сваркой и склеиванием, подтверждают большие перспективы применения клеевых соединений деталей машин. Механическая прочность склеенного соединения зависит от вида и качества клея, от качества склеиваемых поверхностей, плотности их прилегания, толщины слоя клея и равномерности его распределения, а также от соблюдения температурного режима. [c.466]

Увеличение шероховатости уменьшает площадь фактического контакта, в результате чего растут местные давления, возрастают интенсивность изнашивания и опасность заедания. Увеличение шероховатости снижает контактную жесткость соединений, ведет к ослаблению соединений деталей машин с натягом и к снижению несущей способности болтовых соединений при действии переменной нагрузки. Таким образом, уменьшение шероховатости поверхности способствует увеличению износостойкости, коррозионной стойкости, объемной прочности и позволяет повысить нагрузочную способность напряженных соединений и их герметичность. Однако повышение износостойкости достигается при уменьшении шероховатости только до определенного предела. Например, для удержания масла в контакте и уменьшения изнашивания на сопряженных поверхностях создают упорядоченную (оптимальную) шероховатость. [c.278]

Для повышения прочности, износостойкости, сопротивления контактным напряжениям и в ряде других случаев детали (например, одну из трущихся деталей) изготавливают из материала с высокими прочностными характеристиками. Оптимальные пределы прочности, пластичности, твердости и других показателей механических свойств материала деталей зависят от условий работы изделий и свойств материала и устанавливаются опытным путем для всех ответственных деталей машин. [c.82]

Качество поверхностного слоя определяется совмсупносгью харак-теристик физико-механическим o foяниeм, микроструктурой металла поверхностного слоя, наероховатостью поверхности. Состояние поверхностного слоя влияет на эксплуатационные свойства деталей машин изяосо- стойкость, виброустойчивость, контактную жесткость, прочность соединений, прочность конструкций при циклических нагрузках и т. д. [c.407]

Выбор материала в значительной степени определяется требованиями, предъ-являем )1ми к габаритам и массе деталей и машин в целом. Масса большинства деталей, подчиненных критерию прочности, обратна пропорциональна допускаемому напряжению в первой степени (реже в степени 2/3), а масса деталей, рассчитываемых на контактную прочность, а также деталей, рассчитываемых на действие силы тяжести или силы инерции, [c.25]

Работоспособность фрикционных, зубчатых и чер-вяных передач, подшипников качения и многих других узлов и механизмов машин определяется прочностью рабочих поверхностей деталей, или, как принято говорить, контактной прочностью. В этом случае разрушение рабочих поверхностей деталей вызывается действием контактных напряжений Он. Контактными называют напряжения, возникающие в месте контакта двух деталей, когда размеры площадки контакта малы по сравнению [c.26]

Углубление оценки контактной напряженности путем распространения соответствующих решений для дуги контакта большой протяженности и исследования кольцевых напряжений растян<ения по контуру площадки контакта позволило существенно уточнить расчет деталей на контактную прочность. Использование относительно больших толщин в деталях крупногабаритных машин потребовало анализа объемных напряженных состояний как на основе отдельных аналитических решений, особенно для концентрации, так и путем использования объемного оптического метода. При этом были получены практически важные решения о напрян ениях в статорных и роторных узлах турбин предельной мощности, в роторах турбогенераторов, деталях мощных штамповочных прессов и прокатных станов. [c.40]

Научной основой теории расчета зубчатых и червячных передач и подшипников качения должна служить контактно-гидродинамическая теория смазки, зародившаяся в СССР. Работы в области этой теории позволили объяснить и численно обосновать ряд важнейших явлений контактной проч-ности деталей машин. Показано существенное повышение контактной прочности oпepeн aющиx поверхностей по сравнению с отстающими при качении со скольжением, связанное с резким изменением напряженного состояния в тонких поверхностных слоях от изменения направления сил трения в связи с пикой у эпюры давлений на выходе из контакта. Установлено численное значение (достигающее 1,5—2) коэффициента повышения несущей способности косозубых передач при значительном перепаде твердости шестерен и колес вследствие повышения контактной прочности опережающих поверхностей головок зубьев. [c.68]

Необходимость расчета напряжений и деформаций в зонах контакта деталей машин возникает на практике довольно часто как при расчете их на контактную прочность (зубчатые и фрикционные передачи и др.), так и для оценки усталостной прочности (резьбовые, ирессовые соединения и т. д.). [c.5]

Известно, что 80-90% деталей машин повреждается при их контактных взаимодействиях в эксплуатации, 30-40% предпосьшок к досрочному съему изделий с эксплуатации объясняется недостаточной прочностью поверхности деталей, ее низкой износостойкостью, 60-70% контактных и износных повреждений деталей вызвано несовершенством применяемых технологий обработки рабочих поверхностей деталей. [c.77]

Сталь пониженной прокаливаемости 5S (55ПП) (см. табл. 11) применяют для изготовления деталей тонких сечений, требующих высокой поверхностной твердости и подвергаемых термической обработке с нагревом ТВЧ. Эту сталь используют для изготовления ответч твенных деталей машин вместо легированных цементируемых сталей. Сталь с пониженной прокаливаемостью применяют в основном для изготовления адтомобильных шестерен с модулем 3—6, тонких шпинделей и других деталей, от которых требуется высокая износоустойчивость при вязкой сердцевине. Детали из этой стали, прогретые по всему еечению, закаливаются на небольшую глубину. Поверхностный слой, имеющий высокую твердость на глубине 1—2 мм, гарантирует большую контактную прочность и износостойкость при достаточно вязкой сердцевине. Твердость на расстоянии 3 мм от закаленной поверхности образца не должна превышать НДС 43. [c.87]

Подробные материалы для расчета различных видов фрикционных передач на контактную прочность можно брать из Сборника по расчету и конструированию деталей машин под ред. Н. С. Ачеркана (кн. [c.190]

При расчете на контактную прочность ориентируются, как правило, на максимальное контактное давление ро, которое в расчетах деталей машин приравнивают контактному напряжению ая, либо, реже, на наибольшее касательное напряжение т их. Такой расчет является условным, так как не всегда разрушение начинается в местах действия максимального контактного напряжения. Однако явления и процессы, приводяшие к контактному разрушению, безусловно, связаны с наибольшим контактным давлением. [c.184]

Например, прочность рельсов и сроки их служ бы в настоящее время фаитичесйи определяют контактные напряжения. Существенную роль играют величины контактных напряжений и в других злементах конструкций и деталей машин (катки мостовых опор, бандажи колес подвиж1ного состава, подш ипники качения и др.), [c.9]

В этой связи следует отметить особую рюль курсового проектирования по деталям машин, завершающего цикл общетехнической подготовки студентов и являющегося первой самостоятельной конструкторской работой. При выполнении проекта студенты используют математические модели, базирующиеся на теоретических и экспериментальных исследованиях, относящиеся к объемной и контактной прочности, материаловедению, теплотехнике, гидравлике, теории упругости, строительной механике, трибонике и др. Широко используются также сведения из курсов сопротивления материалов, теоретической мехащ1ки, теории механизмов и машин, технологии машиностроения, машиностроительного черчения и др. Суммируя сведения из перечисленных дисциплин, студенты приобщаются к деятельности инжеНфов и исследователей, начинают понимать значение общетеоретических и общеинженерных дисциплин. Все это способствует развитию самостоятельности и творческого подхода к поставленным проблемам. [c.7]

Для деталей, в поверхностных слоях которых возникают контактные напряжения (например, фрикционные катки, зубчатые колеса, тела качения и кольца нодшипников качения), решающую роль в большинстве случаев играет не общая (объемная) прочность, а прочность рабочих поверхностей — контактная прочность. В тех случаях, когда возникающие контактные напряжения переменны во времени, расчет на контактную прочность имеет целью гарантировать отсутствие усталостного разрушения (выкрашивания) рабочих поверхностей деталей в течение заданного срока их службы. Для деталей машин характерен расчет на контактную выносливость (усталостную контактную прочность), а не на статическую контактную прочность, хотя такие случаи также встречаются. [c.18]

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]

Расчет на прочность стальных цилиндрических зубчатых передач внешиегс зацепления стандартизован ГОСТ 21354—75. В курсе деталей машин изучают основь такого расчета. При этом вводят некоторые упрощения, мало влияющие на результаты для большинства случаев практики. В расчетах используют много различны коэ ициентов. Коэффициенты, общие для расчета иа контактную ирочность и изгиб обозначают буквой К, специальные коэффициенты для расчета на контактную проч ность — буквой 2, на изгиб — буквой У. [c.86]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...