Анализ характеристик контакта поверхностей с первоначальным линейным и точечным касанием

Abstract

Дано решение задачи контакта поверхностей в начальной точке касания и линейного контакта зубов. Исследования проводились с использованием теории контакта Герца. Результаты и выводы были сопоставлены с расчетами, основанными на теории контактной прочности А.П. Попова. Было показано, что при значительной нагрузке передач с начальной точкой контакта имеет более высокую нагрузочную способность, чем при первоначальном контакте линейной. Решение было подтверждено во время экспериментальных исследова- ний в статике на моделях и на расчетно- экспериментальных схемах. Приведены расчет характеристик полного контурного эллипса при первоначальном точечном контакте соприкасающихся поверхностей при помощи схемы контакта с учетом численных значений коэффициентов, определяющих характеристики контакта соприкасающихся тел, расчет предельной нагрузки в контакте коротких поверхностей при полном контурном эллипсе и расчет полного полуэллипсоида деформаций (давлений). Выполнено определение геометрических характеристик усеченного полуэллипсоида с оценкой эпюры распределения давления на площадке контакта соприкасающихся поверхностей. Было найдено соотношения между нагрузками и деформациями полных и усеченных форм эпюр, установлено соотношения между размерами эпюр распределения давления по площадке контакта, приведено расчет характеристик эпюры распределения давления по неполному контурному эллипсу контакта. Предложен пример расчета, который выполнялся в пределах диапазона нагрузок, не превышающих предельного значения. Значения параметров усеченного эллипсоида были рассчитаны с учетом результатов при предельной нагрузке. При этом сравнивались эти результаты с данными, полученными при расчете линейчатого контакта цилиндрических поверхностей.

The solution of the problem of contact surfaces at the initial point of contact and line contact of teeth. Studies were conducted using the Hertz contact theory. The results and findings were compared with calculations based on the theory of contact strength A.P. Popov. It has been shown that for large load transmission with an initial contact point has a higher load carrying capacity than at the initial contact line. The decision was confirmed during experimental studies of static models and computational experimental schemes. The calculation of the characteristics of the full contour of the ellipse at the initial point contact mating surfaces when in contact with the power scheme, taking into account the numerical values of the coefficients that determine the characteristics of the contact bodies in contact, the calculation of the limit load in short contact surfaces with the full contour ellipse and calculation of the total semi-ellipsoid deformations (pressures). Perform certain geometric characteristics of a truncated semi-ellipsoid with an estimate of the distribution diagram of pressure on the contact area of the contacting surfaces. We found correlation between the loads and strains of complete and truncated forms of diagrams, set the ratio between the size of diagrams of the pressure distribution on the contact area, calculates the performance diagrams shows the pressure distribution on the contact ellipse contour incomplete. We propose an example of calculation, which is performed within the range of loads do not exceed the limit. The parameters of the truncated ellipsoid were calculated based on the results at full load. Thus, these results were compared with data obtained by the calculation of the line of contact of the cylindrical surfaces.