Здесь
ρ|, ρ2 и pi, ρ2 шие радиусы
кривизны поверхностей во взаимно перпендикулярных главных плоскостях.
Например, для радиального шарикоподшипника при контакте шарика с желоб ом кольца
главные плоскости расположены под углом ψ = 90° (одна проходит через ось вращения
кольца, вторая — вдоль дорожки качения). Главные радиусы кривизны р, =р, равны
радиусу шарика, р2 = 0,52р, — радиус желоба, р2 — радиус
окружности беговой дорожки кольца.
Значения
коэффициентов т, η принимают в зависимости от угла 0 - arccos((£ - А)/(А + В)):
Θ. град ... 30 40 50
60 70 80 90
т............. 2,731 2.136 1,751 1,486
1.284 1,128 1,0
η............. 0,493 0,567 0,641 0,717
0,802 0,893 1,0
Контакт двух цилиндров с параллельными осями. Первоначальный
контакт осуществляется по линии (по образующей цилиндров). При сжатии
цилиндров распределенными по их длине силами q в
результате упругих деформаций образуется площадка контакта β виде полоски
шириной 2b (рис. 1.5).
Решение
этой контактной задачи получено из общего случая контакта двух тел. Увеличивая
полуось α эллипса
соприкосновения, Герц получил в пределе случай сжатия цилиндров бесконечной
длины с параллельными образующими.
Большее
давление (напряжение) ρύ = σи на поверхности контакта см. зависимость
(1.2), q — распределенная нагрузка. Для стальных цилиндров Ει ~ Е2 = Ε , v[=v2=0,3, напряжения
Эксперименты
показывают, что зависимости (1.15) и (1.16) можно использовать для цилиндров
конечной длины ls, так как напряжения, связанные с краевым эффектом, быстро
затухают. Тогда q = F/Is,
где F—
нормальная сила сжатия цилиндров.
|
Рис. 1.6. Напряжения в точках
на оси Ζ под
площадкой контакта
|
Напряжения
на глубине вдоль оси Ζ под площадкой контакта показаны на рис. 1.6 в долях наибольшего
давления р(}. Нормальные напряжения по осям α χ, σγ, σζ и касательные τϊΖ =(σγ-σζ)/2 быстро затухают.
На глубине, равной 3Ь, о2 = 0,3jP(j,
остальные — меньше 0,2р().
Для
численной оценки глубины распространения напряжений рассмотрим стальные
цилиндры с радиусами р]=10мм, ρ2 = 30 мм , длиной ls - 26 мм , сжимаемые силой F =
11460 Η , (/ =
/у/. - 440 Н/мм (размеры соответствуют зубчатой передаче 2[=19, г2 =
57, модуль зацепления ш = 3мм, межосевое расстояние =85,5 мм , нагруженной
моментом 330 Н м).
|