|
Жесткость
деталей машин приближенно определяется собственной жесткостью деталей,
рассматриваемых как брусья, пластины или оболочки с идеализированными опорами,
и контактной жесткостью, т. е. жесткостью поверхностных слоев в местах
контакта.
Для
большинства деталей при действии значительных нагрузок основное значение имеют
собственные деформации. В точных машинах при относительно малых нагрузках и
незатянутых стыках (взаимно подвижных деталей) контактные деформации в балансе
перемещений играют весьма существенную и даже превалирующую роль.
Контакт
деталей может быть в условиях:
1)
начального касания в точке или по линии — сжатие
шаров и цилиндров (рис. 1.1, а и б);
2)
большой номинальной площади касания (рис. 1,1,
в).
В
обоих случаях контактные перемещения существенны в связи с малой фактической
площадью контакта. В первом случае это определяется номинальной формой
контактирующих поверхностей, во втором — связано с микронеровностями и
волнистостью. Нагрузку воспринимают микронеровности на гребнях макроволн.
Опыты показывают, что фактическая площадь контакта при малых и средних
давлениях составляет обычно малую часть номинальной.
Контактные
сближения гладких однородных тел с начальным касанием в точке или по линии
вычисляют с помощью теории Герца.
Контактные
сближения при большой номинальной площади контакта определяют на основе
экспериментально установленных коэффициентов контактной податливости. Для
направляющих прямолинейного движения контактные сближения на 1 МПа давления в
каждом стыке составляют около 10 мкм при ширине гра
ней
до 60 мм
(что соответствует сжатию чугунного стержня длиной 1 м при том же напряжении 1
МПа) и до 40 мкм при ширине граней 400 мм. При посадках подшипников качения на вал
и в корпус (при наиболее характерных посадках) деформации составляют 0,1...0,6
мкм на 1 МПа давления.
Потеря
деталями устойчивости характеризуется тем, что они, находясь под нагрузкой,
после дополнительного деформирования на малую величину в пределах упругости не
возвращаются в первоначальное состояние.
Устойчивость
является критерием, определяющим размеры:
а) длинных и
тонких деталей, работающих на сжатие;
б) тонких
пластин, подверженных сжатию в плоскости пластины;
в) оболочек,
подверженных внешнему давлению;
г) полых тонкостенных валов.
|