Контакт деталей с упругим слоем

КОНТАКТ ДЕТАЛЕЙ С УПРУГИМ СЛОЕМ [c.15]

На основании аналитических и экспериментальных исследований можно сделать вывод, что для большинства случаев упругого контакта деталей с однородным материалом наиболее напряженными являются две зоны зона на кромке поверхностного слоя и зона максимальных касательных напряжений, располагающихся на некоторой глубине под поверхностью. [c.273]

Особенности сближения поверхностей в условиях такого контакта следующие 1) сближение происходит в условиях насыщенного контакта 2) характер контакта пластический и упруго-пластический 3) при расчете сближения необходимо учитывать полную кривую опорного профиля, а не только ее начальный участок 4) для особо нагруженных стыков деталей КУ (например, высоковакуумных) необходимо учитывать изменение формы опорной кривой профиля в процессе сближения 5) ужесточается деформационная схема отдельных контактирующих выступов в процессе сближения 6) деформация основы деталей КУ в процессе контактирования в нормальном направлении превышает величину сближения в шероховатом слое 7) интенсификация сближения поверхностей с появлением деформации основы деталей в тангенциальном направлении 8) ввиду малых площадей контакта и высоких давлений влиянием волнистости поверхностей можно пренебречь, принимая р =ра, 9) при определении сближения следует учитывать неравномерность распределения нормальных и тангенциальных напряжений по ширине зоны контакта гер- [c.41]

В этих выражениях Gi G2 — удельные коэффициенты, характеризующие упругие свойства материалов дублируемых деталей, в кгс/см fXi fXg — удельные коэффициенты, характеризующие неупругие свойства материала, в кг с/см — ПуЦ — толщина одновременно дублируемых слоев корда в см 2А — средняя высота неровностей на поверхности дублируемых деталей в см k — коэффициент достижения контакта. [c.135]

Для исключения макроскопического зазора детали сопряжения вводятся в контакт с натягом. Минимальный натяг должен быть больше, чем разность температурных деформаций контактирующих элементов в процессе работы. В таком сопряжении, по мнению его создателей, упруго деформированный при сборке материал контактирующих элементов при восстановлении будет компенсировать изменение размеров деталей при изнашивании до тех пор, пока толщина изношенного слоя не превысит максимального натяга. Смазочный материал, обладающий трибохимической активностью, локализуя изнашивание в тонком поверхностном слое более мягкого из элементов пары, обеспечивает образование частиц коллоидного размера и образование пластичных пленок па сопряженных поверхностях. [c.66]

Эти способы упрочнения основаны на получении поверхностных сжимающих напряжений за счет неоднородной упруго-пластической де< юрмации (растяжения поверхностных слоев детали) в зоне контакта детали и цилиндрического или сферического инструмента (ролика, шарика, дорна и т. п.) или рабочего тела (например, дроби). Деформирование поверхностных слоев облегчается при скольжении или качении прижатого инструмента по поверхности детали, так как за счет сил трения увеличивается интенсивность напряжений в зоне контакта. Для повышения стойкости инструмента его изготовляют из более прочного материала, чем обрабатываемая деталь. Эффективным оказывается использование материалов с высоким модулем упругости. Дробь изготовляют и из менее прочного материала (чугун, стекло, неметаллы и др.), так как в момент соударения она работает в условиях сжатия. [c.645]

Теплота, выделяющаяся при шлифовании в зоне контакта абразивного инструмента с деталью, приводит к почти мгновенному локальному нагреву поверхностных слоев металла, снижая при этом до минимума модуль упругости. Последующее быстрое охлаждение поверхностных слоев приводит к их сжатию. Но сравнительно холодные нижележащие слои металла препятствуют сжатию поверхностных слоев, в результате чего [c.82]

В отличие от всех ранее рассмотренных способов обработки давлением принцип работы инструментов ударного действия при чистовой обработке давлением состоит в том, что деформирующие элементы, не находясь в постоянном контакте с обрабатываемой поверхностью, наносят по ней частые удары, причем раскатывающее действие инструмента сочетается с ударным. Благодаря такой усложненной траектории движения деформирующего элемента доля остаточной деформации относительно упругой возрастает, и удается достигнуть высоких классов шероховатости поверхности (9-го класса по ГОСТ 2789—73) и значительного упрочнения поверхностного слоя металла (на 30%). Этот способ обработки применяется за рубежом (США, Англия). Успешно применяется обработка давлением ударным инструментом на деталях из титановых сплавов [16]. [c.16]

При расчете контактных деформаций возможны два основных расчетных случая. Первый, когда жесткость детали значительно больше, чем жесткость стыка. В этом случае деформация поверхностных слоев определяет характер взаимного смещения сопряженных тел. Второй расчетный случай относится к контактирующим деталям, собственная жесткость которых соизмерима с контактной жесткостью, а контакт тел осуществляется на относительно большой длине. В этом случае более точные результаты при расчете деформаций можно получить, рассматривая работу детали как балки на упругом основании. [c.57]

Суперфиниширование — процесс обработки наружных цилиндрических, конических, плоских и фасонных поверхностей мелкозернистыми абразивными и алмазными брусками на универсальных и специализированных суперфинишных станках до получения шероховатости поверхности Ка = 0,320- 0,010 мкм. Перед суперфинишированием поверхности деталей обычно шлифуют абразивными (зернистость 16-25) или алмазными (зернистость 125/100-250/200) кругами. При суперфинишировании цилиндрических поверхностей уменьшаются незначительно — исходная овальность поперечного сечения поверхности и в большей мере — огранка. Микротвердость поверхности закаленных стальных деталей после суперфиниширования повышается на 10—15%, а термически необработанных деталей — на 30 - 40 %. Износостойкость поверхности шеек валов из закаленной стали после суперфиниширования увеличивается на 10 — 20%, так как удаляется поверхностный слой глубиной 40—50 мкм. содержащий дефекты, приобретенные при шлифовании. Различают суперфиниширование с упругим прижимо.м бруска к детали и размерное суперфиниширование с жестким замыкание.м контакта брусок — деталь от клинорычажного механизма или непосредственно от гидроцилиндра. [c.798]

Площадь сечения подвески должна быть достатс.онс й для того, чтобы прохождение тока не вызывало разогревания металла. Неплотный контакт подвески с деталью приводит к образованию оксидной пленки на контактирующей поверхности, благодаря чему происходит сильный местный разогрев металла и прианодного слоя электролита. Результатом этих процессов является разрыхление пленки и растравливание металла. Для обеспечения надежного контакта с деталями подвесные приспособления изготавливают с пружинными или винтовыми зажимами в виде специальных рамок или упругих проволочных захватов. Нерабочие поверхности приспособлений изолируют кислотостойким лаком, полихлорвиниловой и полиэтиленовой лентами. [c.69]

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]

Связь прочности и точности центрирования цилиндрических соединений с неровностями поверхности. В гладких цилиндрических упругих сопряжениях с натягом неровности поверхности влияют на прочность соединения деталей, обеспечивающую несущую способность неразъемных и затрудняющую сборку-разборку разъемных сборочных единиц типа вал—втулка. Если в разъемных соединениях получается зазор, то неровности поверхности оказывают влияние на точность центрирования. Влияние неровностей поверхности на прочность соединения двоякое при запрессовывании вала во втулку неровности с малыми шагами частично пластически деформируются и завальцовываются, уменьшая эффективное упругое давление на поверхностях контакта и, следовательно, уменьшая силу трения по сравнению с той, которая была бы при отсутствии неровностей с другой стороны, при упругом оттеснении верхних слоев деталей во время запрес-совывания неровности двух контактирующих поверхностей входят в зацепление друг с другом, увеличивая сопротивление взаимному смещению и, следовательно, увеличивая силу трения, чему способствует еще адгезия. [c.49]

Оценка прочности элементов конструкций, плотности соединений, повреждаемости их внешних слоев требует постановки и решения задач одностороннего механического взаимодействия тонких оболочек с абсолютно жесткими телами (штампами), упругими основаниями и оболочками. В отличие от двухстороннего взаимодействия, когда контактирующие тела составляют одно целое (что достигается, например, сваркой), при одностороннем взаимодействии реакции связей сохраняют знак или равны нулю. Далее под контактом понимаем только одностороннее взаимодействие, хотя е литературе этот термин часто применяют при решении задач определения напряженно-деформированного состояния (НДС) лишь мысленно отделяемых друг от друга деталей (оболочки, ребер и т. п.). При одностороннем контакте перемещения точек соприкасающихся тел подчинены неравенству — условию непроникновения. [c.7]

Энергаю ультразвуковых колебаний можно подводить при соединении полимерной детали с металлической прямым или обратным методами. При прямом методе энергию подводят со стороны металлической арматуры (рис. 8.22, а), а при обратном (только для жестких ПМ с модулем упругости при растяжении > 2000 МПа) со стороны полимерной детали (рис. 8.22, б). Энергию механических колебаний подводить со стороны полимерной детали рекомендуется [36] при больших размерах металлической арматуры. Последняя напрессовывается на металлическую. Таким же образом поступают, если несколько металлических деталей небольшого размера (например, контакты) должны быть заформованы с большой точностью в полимерную деталь. Под действием ультразвуковых колебаний происходит нагрев и в результате этого локальное размягчение слоя ПМ, прилегающего к металлической вставке, а под действием осевого усилия Р со стороны инструмента или опоры вставка легко и быстро вводится в ПМ. После прекращения действия ультразвука тепло с высокой скоростью отводится из ПМ в холодную вставку. Считают [35, 36], что нагрев ПМ происходит в результате трения между соприкасающимися участками полимерной детали и вставки. В результате размягчения ПМ обеспечивается плотное облегание им вставки, а также прочное сцепление с металлом. Образующийся под действием ультразвуковых колебаний объем размягченного ПМ (расплав) заполняет имеющиеся во вставке полости, а его избыток частично выдавливается наружу, так что вставка с натягом вводится в отверстие [37]. При остывании расплава происходит его термическая усадка, что приводит к возникновению на боковой поверхности вставки радиального давления дополнительно к давлению, созданному в результате упругого деформирования ПМ. [c.571]

Трение качения - это явление, сопровождающееся сопротивлением перекатыванию шарика или ролика по кольцу подшипника. Оно вызвано целым рядом причин, к основным из которых относятся пластическая деформация поверхностного слоя и микропроскальзывание контактирующих поверхностей. Последнее обусловлено следующим. При упругом взаимодействии двух тел с разной кривизной поверхности (контакт кольца и тела качения) деформация их поверхностей в пределах контактной поверхности будет различной. На участке АВ (рис. 5.9) тонкими линиями показаны контуры деталей до деформации, а толстой -после нее. Очевидно, что на этом участке у тела качения произошло укорочение поверхности, а у плоской детали - удлинение, что привело к появлению микропроскальзьшания. [c.340]

Способность деталей сопротивляться изменению формы и размеров под действием сил называется жесткостью. Расчеты, в основу которых положено условие огра1шчения упругих перемещений, называют расчетами на жесткость. Различают собственную жесткость детали, обусловленную деформациями всей детали, и контактную, которая связана с деформациями только поверхностных слоев в местах контакта. [c.22]

Скорость коррозии электрохимически полированной пружинной стали 60С2 в атмосфере 98 % относительной влажности и температуре 40 °С в 1,5—2 раза ниже, чем полированной механически (рис. 3.4 [27]). При электроосаждении гальванических покрытий на электрохимически полированную поверхность металла-основы формируются более мелкокристаллические и малопористые осадки, возрастает их стойкость против механического износа (рис. 3.5 [26]). Благодаря этому толщина серебряных покрытий, используемых для антикоррозионной защиты, в ряде случаев может быть уменьшена на 20—25 %, а используемых для работы в условиях фрикционного износа, например на электрических контактах,— на 10—15 %. Повышаются предел упругости и релаксационная стойкость пружинных сплавов. Снижается наводороживание стальных электрохимически полированных пружин при последующем цинковании. Предел выносливости нейзильбера толщиною 0,3 мм — характеристики во многом определяющей долговечность работы деталей, в результате электрохимического полирования увеличивается, по сравнению с исходным состоянием, на 56 %, а при последовательной термообработке и полировании — на 84 %, в то время, как применяемый обычно отжиг повышает предел выносливости лишь на 40 %. Специфичность влияния электрохимического полирования, по сравнению с другим способом снятия внешнего слоя металла — химическим травлением хорошо видна по изменению коэрцитивной силы электротехнической стали (рис. 3.6 [26]). При одинаковой толщине растворенного слоя металла в первом случае коэрцитивная сила снижается почти на 80 % по отношению к исходному значению, а во втором—лишь на 35—40%. Очевидно, что улучшение электромагнитных и некоторых других характеристик металла связано 72 [c.72]

К середине XX века было установлено, что во многих смазанных тяжело нагруженных или неприработанных узлах трения при контакте неконформных или легкодеформируемых тел (в зубчатых или цепных передачах, в подшипниках качения, в полимерных или тяжело нагруженных подшипниках скольжения, при обработке металлов давлением) при определенных условиях наблюдается жидкостная смазка, хотя толщина смазочного слоя, рассчитанная по уравнению Рейнольдса, не превышала суммарной высоты неровностей контактирующих тел. Это препятствовало корректному расчету таких узлов трения. Эластогидродинамическая (ЭГД) теория смазки позволила распространить классическую гидродинамическую теорию смазки на условия контакта, при которых реализуются высокие давления, вызывающие упругие деформации контактирующих тел и увеличивающие вязкость смазочного материала в пленке жидкости, разделяющей эти тела. ЭГД-теория смазки учитывает эти явления и адекватно описывает процесс смазки тяжело нагруженных узлов трения либо узлов трения с легко деформируемыми деталями [30, [c.210]

На уменьшение износа влияют твердость, структура и химический состав поверхностного слоя. Наличие в слое остаточных напряжений сжатия несколько уменьшает износ, а остаточных напряжений растяжения — увеличивает. Это влияние больше проявляется при упругом контакте и меньше при упругопластическом. Износ изменяет остаточные напряжения в поверхностном слое детали. Остаточные напряжения растяжения при износе снимаются, и возникают напряжения сжатия. Остаточные сжимающие напряжения в поверхностном слое повышают долговечность деталей, работающих по принципу качения. Это обусловлено тем, что позади катящегося ролика в материале сопряженной детали (шейке вала, кольце подшипника) возникают напряжения растяжения. Исследования проф. П. И. Ящерицына показывают, что направление волокон материала колец подшипников качения влияет на их долговечность. Лучше, когда направление волокон концентрично рабочей поверхности колец. С увеличением угла выхода волокон к поверхности беговой дорожки кольца долговечность подшипников снижается. [c.122]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...