Трение при качении упругих и вязкоупругих тел

ТРЕНИЕ ПРИ КАЧЕНИИ УПРУГИХ И ВЯЗКОУПРУГИХ ТЕЛ [c.163]

Результаты расчёта коэффициента трения качения для случаев упругого и вязкоупругого поверхностного слоя приведены на рис. 5.26 и 5.27 соответственно. Анализ полученных зависи-0,010 мостей показывает, что при больших значениях числа Зоммерфельда S коэффициент трения качения падает с ростом S, т.е. с увеличением скорости. [c.308]

На рис. 5.27 для случая вязкоупругого слоя приведены зависимости коэффициентов трения качения Цг и сопротивления сдвигу nt от числа Зоммерфельда 5. Как и в случае упругого слоя, коэффициент трения качения уменьшается с увеличением S. Зависимость же коэффициента fit от числа Зоммерфельда (кривая 1 ), является немонотонной. Уменьшение функции [c.308]

Ниже приведены решения двух контактных задач — периодической контактной задачи об установившемся скольжении упругого индентора по вязкоупругому слою, сцепленному с упругим основанием (в плоской квазистатической постановке), и задачи о качении упругого цилиндра по упругому основанию, имеюш ему тонкий вязкоупругий поверхностный слой, — которые в развитие теории трения, разработанной А. Ю. Ишлинским, позволяют изучить роль несовершенной упругости поверхностного слоя, параметров микрогеометрии индентора и относительного проскальзывания поверхностей при качении и скольжении упругого индентора по упругому основанию. [c.280]

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]

В этом разделе рассматривается модель, в которой поверхностный слой представляет собой композиционный материал, состоящий из матрицы и наполнителя (смазки). При нагружении слой деформируется как упругое или вязкоупругое тело и смазка выдавливается на поверхность, обеспечивая режим гидродинамического трения с ограниченным потоком смазки. Проведённый Анализ позволяет установить особенности изменения контактных характеристик (давления, размера области контакта, коэффициента трения) со скоростью и нагрузкой при качении тел в условиях ограниченной смазки (например, при использова-йии пластичной смазки, пористых антифрикционных покрытий Й т.д.). [c.297]

Учет трения по поверхности контакта тел позволил построить в рамках теории упругости описание реального контактного взаимодействия со скольжением и качением. Развитие в это же время теорий пластичности и линейной вязкоупругости дало возможность исследовать напряженно-деформированное состояние контактирующих неупругих тел [6]. [c.176]

Когда напряжения в материале тел при контакте качения зависят от скорости деформаций, контактные напряжения и деформации будут зависеть от скорости качения. Простейшие определяющие соотношения материала с зависимостью от времени соответствуют линейной вязкоупругости. Они были рассмотрены в 6.5 в связи с изучением контакта без трения. Даже в этом случае приложение линейной теории вязкоупругости к случаю качения непросто, так как соответствующее решение не может быть получено непосредственно из упругого решения. Причину возникающих трудностей легко понять. При качении материал в передней части области контакта сжат, в то время как на выходе он релаксирует. В абсолютно упругом материале деформации обратимы, так что и область контакта, и распределение давлений симметричны относительно центральной линии. [c.344]

На рис. 5.20 приведены зависимости коэффициентов трения качения и сопротивления сдвигу от числа Зоммерфель-да при различных значениях параметра fj, характеризуюш е-го вязкость поверхностного слоя. Как следует из расчётов, в присутствии на поверхности вязкоупругого слоя fj ф 0) зависимость [1т 5) является немонотонной с ростом числа Зоммер-фельда значения /Лг сначала уменьшаются, а потом растут (кривые 2 и 3 на рис. 5.20). Она достигает минимума при некотором значении 5 = 5 , зависяш ем от параметров и /3. Объяснение такого характера зависимости содержится в проведённом выше анализе графиков распределения давления при разных числах Зоммерфельда и 77/ (1 — 7 ) = 5 10 (см. рис. 5.17). В случае упругого поверхностного слоя fj = 0) коэффициент трения качения монотонно растёт с ростом числа Зоммерфельда (кривая 1). Коэффициент сопротивления сдвигу является монотонно возрастающей функцией от числа Зоммерфельда, которая практически не зависит от параметра fj. Величина этого коэффициента меньше величины коэффициента трения качения. [c.295]

Это объясняется уменьшением ширины площадки контакта и её смещения с ростом числа Зоммерфельда. Такая зависимость коэффициента трения от скорости является характерной для качения в условиях ограниченной смазки. Как было показано в 5.3, в условиях эластогидродинамической смазки при наличии поверхностного слоя, обладающего как упругими, так и вязкоупругими свойствами, коэффициент трения с ростом числа Зоммерфельда S растёт при больших S. Сравнение кривых 1 и 2 на рис. 5.26 даёт основание заключить, что в тяжелонагру-женных контактах увеличение пьезокоэффициента вязкости а приводит к уменьшению коэффициента трения качения. [c.308]

Аналитические методы решения контактной задачи о качении упругого цилиндра по вязкоупругому слою, сцепленному с упругим основанием, развиты в [37]. Для описания механических свойств использована модель ]У[аксвелла. Задача рассмотрена в предположении частичного проскальзывания на площадке контакта, что позволило исследовать сопротивление перекатыванию как суммарный результат проявления несовершенной упругости поверхностных слоев взаимодействующих тел и трения скольжения на площадке контакта. В качестве частного случая получено решение задачи о полном скольжении цилиндра по упругому основанию, покрытому тонким вязкоупругим слоем. [c.465]

Среди работ А.Ю. Ишлинского важное место занимают публикации, посвя-ш,енные изучению трения и особенностей его проявления при разных видах пере-меш,ения тел. Им построена теория трения качения жесткого катка по упругому и вязкоупругому основанию [1-3], позволившая изучить влияние относительного проскальзывания поверхностей в пределах плош,адки контакта (этот источник диссипации энергии при качении впервые был обнаружен О. Рейнольдсом [4]), и несовершенной упругости реальных материалов (см. [5]) на сопротивление перекатыванию тел. Эти исследования, проведенные на упрош,енных стерженьковых моделях упругого и вязкоупругого материала, позволили, в частности, объяснить немонотонную зависимость силы трения качения от скорости, установить зависимость сопротивления качению от коэффициента трения скольжения взаимодействующих тел, определить все контактные характеристики (распределение нормальных и тангенциальных напряжений, величину относительного проскальзывания, момент трения качения и т. д.). В дальнейшем развитие теории трения качения шло по пути усложнения моделей взаимодействующих тел, одновременного учета нескольких факторов, влияющих на сопротивление перекатыванию. Подробный обзор работ в этом направлении можно найти в монографиях [6-8]. [c.279]

Теория Герца применима только к идеально упругнм телам в отсутствие трения по поверхности контакта. Прогресс механики контактного взаимодействия во второй половине нынешнего столетия связан главным образом с отказом от этих ограничений. Адекватный учет трения по поверхности контакта тел позволил построить в рамках теории упругости описание реалистического контактного взаимодействия со скольжением и качением. Развитие в это же время теорий пластичности и линейной вязкоупругости дало возможность исследовать напряженно-деформированное состояние контактирующих неупругих тел. [c.8]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...