Жесткость деталей машин приближенно определяется
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.