机械设计手册销轴接触应力计算全面讨论

创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日面的争论。之答禄夫天创作创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日两曲面的弹性体在压力作用下，相互接触时，都会发生接触应力，传递动力的高副机构在工作中往往消灭的是交变应力，受交变接触应力的机器零件在肯定的条件下会消灭疲乏点蚀的现象，点蚀集中到肯定程度，零件就不克不及再用了，也就是说失效了，这样失效的形式称之为疲乏点蚀破坏，在ISO尺度中是以赫兹应力公式为根底的。本文较为集中地争论了几种罕见曲面的赫兹应力公式及常常使用机械零件的接触应力计算方法，便于此类零件的设计及强度验算。任意两曲面体的接触应力坐标系1E点与另外一曲面体相接触，E点称为初始接触点。取曲面在E点的法线为zz轴可以有无限多个剖切平面，每个剖切平面与曲面相交，其交线为一条平面曲线，每条平面曲线在E创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日剖切平面上的平面曲线在E曲率半径中，有一个最大和最小的曲率半径，称之为主曲率半径，分别用R′和R以证明是相互垂直的。平面曲线AEB所在的平面为yz得出坐标轴x和y来确定坐标系。由于zE时，zx和xy和y之间的夹角用Φ1 2 1 22图1曲面体的坐标 图2坐标关系及接触椭圆接触应力两曲面接触并压紧，压力P沿z，资料发生局部的变形，靠接触点形成一个小的椭圆形平面，椭圆的长半轴a在x轴上，短半轴b在y各点的单位压力大小与资料的变形量有关，z沿z轴将发生最大单位压力P。其余各点的单位压力P0球规律分布的。创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日其方程为单位压力总压力 P＝∫PdF总∫dF接触面上的最大单位压力P称为接触应力σ0 H〔1〕a、b两球体的接触应力半径为RR的两球体相互接触时，在压力P1 2成一个半径为a的圆形接触面积即a＝b4)，由赫兹公式得式中：EE1 2

为两球体资料的弹性模量；μμ1 2

为两球体资料的泊松。4两球体外接触取综合曲率半径为R，则假设两球体的资料均为钢时，E＝E＝E，μ＝μ＝μ＝0．3，1 2 1 2则创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日〔2〕假设是两球体内接触(图5)，综合曲率半径为 ，代入式(2)计算即可求出接触应力σ。假设是球体与平面接触，即HR＝∞，则R＝R(2)计算即可。2 15两球体内接触轴线平行的两圆柱体相接触时的接触应力轴线平行的两圆柱体接触时，变形前二者沿一条直线接触，压受力P2b6)，接触面上的单位压力按椭圆柱规律分布。变形最大的x轴上压力最大，以P07，半椭圆柱的体积等于总压力P，故图6两圆柱体接触 图7轴线平行的两圆柱体相接触的压力分布创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日最大单位压力〔3〕由赫兹公式知代入式(3)，得假设两圆柱体均为钢时，E＝E＝E，μ＝μ＝0．3，取1 2 1 2则接触应力为假设为两圆柱体内接触(图8)，则以 代入式(4)计算。假设是圆柱体与平面接触，则R＝∞，R＝R代入式(4)计算。2 1机械零件的接触应力计算摩擦轮传动金属摩擦轮传动失效的主要形式是滚动体概况的疲乏点蚀，常按接触疲乏强度设计，来验算滚动体接触概况上的接触应力。对于圆盘与摩擦轮的传动(图9)，将滚动体的压紧力 代入赫兹应力公式，可得创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日8两圆柱体内接触9圆盘与摩擦轮接触式中：Tf；bS1.25～1.5，在仪器传动中取不3。齿轮传动一对齿轮在节点外接触，相当于半径为ρρ的两个圆柱1 210)，因此也用式(4)来求接触应力10一对齿轮在节点处接触的接触应力代入式(4)，即可得出轮齿概况的接触应力公式，进而导出齿轮传动接触强度的设计计算式。凸轮机构凸轮机械中滚子与凸轮工作面也存在着接触应力，也可以用式(4)进展校核式中：q＝P／L，P11示。创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日式中：Q；α；f间摩擦系数；La12)当离合器进入接合状态时，滚柱被楔紧在星轮和套筒间，靠套筒随星轮一同回转。图11凸轮机构的受力 图12滚柱式定向离合器简图星轮工作面的坐标为合器轴心的力臂为

作用在滚柱的力对离M时，作用在滚柱上的力为k滚柱和星轮的接触是圆柱体和平面相接触，所以综合曲率半径 单位长度的载荷q＝Q／L，代入式(4)即可得出滚柱和星轮间的接触应力公式式中：Ld滚动轴承的滚动体与滚道间的接触应力滚子轴承的滚子与内环的接触相当于两圆柱体外接触(图创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日13)，综合曲率半径 单位长度上的载荷 代入式(4)，即可得出受力最大的滚子与内环接触处的接触应力式中：PL13结语通过对曲面间高副接触应力的分析，对赫兹公式进一步作4有些机械零件，如上述争论的齿轮，摩擦轮、滚动轴承等都是工作在高的接触压力作用下，经过