В настоящей работе решается вопрос о напряжен ном состоянии, возникающем при сжатии упругих тел (случай первоначального касания по линии) в условиях, когда помимо нормальной относительно контактной площадки действует также произвольно направленная касательная нагрузка. . .;
Получены выражения компонентов напряжения, измерения их при перекатывании цилиндров, а также про-'ведён анализ статической и усталостной прочности.
Исследование контактных напряжений в поляризованном свете для случая одновременного действия нормальной и касательной нагрузок подтвердило правильность решения и принятые предпосылки.
Испытаниями бегунков эскалаторов метрополитена установлены прочностные характеристики двух марок пластических масс, а также различные виды разрушения их рабочей поверхности.
ВВЕДЕНИЕ
Проблема прочности материала в условиях контактных напряжений с каждым днем приобретает все большее значение. Это объясняется, с одной стороны, значительным расширением номенклатуры деталей, прочность которых в основном определяется контактными напряжениями (зубчатые колеса, подшипники качения, бегунки и т. п.), с другой — тем обстоятельством, что современное учение о прочности материала позволяет в некоторых случаях подойти к разрешению этой задачи более строго и обоснованно.
Настоящая работа в своей первой части (теоретической) затрагивает вопрос о характере напряженного состояния, возникающего при сжатии упругих тел (случай первоначального касания по линии) в условиях, когда помимо нормальной действует также произвольно направленная касательная нагрузка. При решении этой задачи удалось определить как величины компонентов напряжения, так и их изменение в процессе перекатывания цилиндров для этого весьма общего и часто встречающегося в практике случая нагружения. Этот этап проверен экспериментально.
Результаты исследования напряженного состояния в поляризованном свете достаточно хорошо согласуются с теоретическими выводами, хотя последние и базируются на целом ряде допущений, в частности, эллиптическом законе распределения касательной нагрузки (схема Лоренца) и т. д.
При оценке старческой прочности материала в условиях контактных напряжений нами использованы две наиболее общие и достаточно хорошо согласующиеся с экспериментальными данными теории прочности, а именно теория прочности Геста— Мора и теория прочности Барзинского — Ягна— Баландина. Для случая пластичного материала указанные теории прочности соответственно совпадают: первая — с теорией максимальных касательных напряжений, вторая — с энергетической теорией Генки— Губера—Мизеса
Анализ статической прочности выявил три наиболее напряженные области в зоне контакта, из которых две области расположены непосредственно у поверхности (в зоне всестороннего
СОДЕРЖАНИЕ Введение ..................
Теоретическая часть
I. Напряженное состояние в зоне сжатия упругих тел при действии только нормальной нагрузки (работы Г. Герца, М. Губера, А. Н. Динника, Н. М. Беляева и др.)..............О
II. Напряженное состояние в зоне сжатия упругих тел при одновременном действии нормальной и касательной нагрузок .... . 17
1. Напряженное состояние, возникающее под действием касательной нагрузки, приложенной к поверхности цилиндра и напра-вченной вдоль его оси . . •........ ..... 21
2. Напряженное состояние, возникающее под действием касательной нагрузки, распределены и по площадке касания и направленной перпендикулярно линии первоначального касания . . 27
3. Напряженное состояние, возникающее при одновременном действии нормальной и произвольно направленной касательной нагрузок, распределенных по площадке касания цилиндра 30
III. Оценка статической прочности материала в условиях контактных напряжений................... ........33
1. Теории прочности материалов при статических нагрузках . 35
2. Суммарный эффект одновременного действия нормальной нагрузки и каотельной, направленной перпендикулярно линии лервначального касания............... -41
3. Суммарный эффект одновременного действия нормальной и произвольно направленной касательной нагрузок (анализ
напряженного состояния с точки зрения теории прочности Барзинского — Ягна — Баландина).............53
4. Определение опускаемой нагрузки при заданных материалах
и геометрии тел, находящихся в контакте.........62
IV. Оценка усталостной прочности материала в условиях контактных напряжений..........•.................66
1. Проблема усталостной прочности материала при сложном объемном напряженном состоянии..............66
2. Анализ напряженного состояния, возникающего в процессе перекатывания цилиндров, при одновременном действии нормальной и произвольно направленной касательной нагрузок . 71
3. Оценка прочности пластичного материала в условиях переменных контактных напряжений, возникающих при качении цилиндров, нагруженных как нормальной, так и произвольно направленной касательной нагрузками............79
Экспериментальная часть
I. Исследование напряженного состояния в зоне сжатия упругих тел
фотооптическим методом...................... 85
II. Экспериментальное изучение усталостной прочности рабочей поверхности бегунков эскалаторов метрополитена .......... 94
Заключение..............................;ц
Библиография.......................... -.113
Приложения ... ........... ...... . . • . П6
Цена: 150руб.
