SU1101694A1 - Способ определени контактных напр жений - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНТАКТНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ, заключающийс  в прот гивании двух деформирующих элементов через два идентичных отверсти  И измерении усили  прот гивани ,о тл и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  точности путем компен4 /J сации неизмер емых усилий, прот гивание осуществл ют деформирующими элементами в виде дорнов с попарно одинаковыми передними и задними конусами , а также поперечными сечени ми , но разными площад ми деформирующей поверхности, а контактные напр жени  &„ определ ют по формуле Р -Р / 1. ,2 ... , (Ъ,-Ъ2| где Р:, и Р, усили  прот гивани  дорнов; f коэффициент трени  дорнов о стенки отверстий; b. и b ширина калибрующей цилиндрической поверхноскл ти; с d диаметр дорна. О5 со 4:

Description

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано при определении оптимальных контактных радиальных напр жений в соедине .ни х типа стержень - отверстие в.детал х любой конфигурации и из любого материала. В современном машиностроении примен етс  огромное количество плотных соединений типа стержень - отверстие Это соединени  колес с валами, выпол ненные с нат гом, соединени  типа болт - проушина, соединени  в цеп х транспортных и угледобывающих машин, болтовые,заклепочные соединени  и . многие другие. Решающее вли ние на прочность и выносливость этих соединений оказывает-величина контактных напр жений, возникающих при образова нии нат га между стержнем и стенками отверсти . Наиболее распространенным и точны способом определени  напр жений в де тал х машин  вл етс  способ проволоч ной тензометрии. Сущность .способа заключаетс  в помещении проволочных датчиков, воспринимающих деформации детали, в местах замера напр жений и сн тии электрического сигнала, про порционального степени деформации в точке замера. По силе сигнала определ ют деформации Cl Указанный способ обладает тем недостатком , что при наличии пласти- ческой деформации показани  тензодат . чиков ае соответствуют картине напр  жений. . Наиболее близким по технической суш;ности к изобретению  вл етс  способ определени  контактных напр жений , заключающийс  в прот гивании двух деформирующих элементов через два идентичных отверсти  и измерении усилий прот гивани  L23. Недостатком способа  вл етс  недостаточна  точность измерений, обусловленна  тем, что не учитьшаютс  составл ющие усили  прот гивани  на различных част х деформирующих элементов. Целью изобретени   вл етс  повышение точности путем компенсации неизмер емых усилий. Цель достигаетс  тем, что согласно способу определени  контактных напр жений, заключающемус  в прот гивании двух деформирующих элементо через два идентичных отверсти  и измерении усили  прот гивани , прот ги вание осуществл ют деформирующими элементами в виде дорнов с попарно одинаковыми передними и задними конусами , а также поперечными сечени ми , но разными площад ми калибрующей поверхности, а контактные напр жени  d| определ ют по формуле 6.,. - dj(Vm где Р и Р - усили  прот гивани  дорнов; f - коэффициент трени  дорнов о стенки отверстий; В и В - ширина калибрующей цилиндрической поверхности; d - диаметр дорна. На фиг. 1 показана конструкци  дорна с калибрующей поверхностью на фиг. 2 - то же, с калибрующей поверхностью на фиг. 3 - схема сил, действуюпщх на дорн с калибрующей поверхностью В,,; на фиг. 4 - то же, с кaлибpVющeй поверхностью , на фиг. 5 - эпюры усилий прот гивани  дорнов. Деформирующие тела выполнены в виде дорнов с разной шириной калибрующей поверхности В и . Передние и задние конусы дорнов соответственно равны. Диаметры калибрующей части орнов также равны. При проталкивании двух дорнов одинакового диаметра через два идентичных отверсти  усили  прот гивани  записываютс  следующим образом Р,(Р,).-ЬРц-,+ (Рк2)1 (1) Р2(Рк.),2+(Рк2)2 (2) где Pj, часть усили  проталкивани  дорна, возникающа  за счёт сил, действующих на переднем конусе дорна; Р| - часть усили  проталкивани  дорна, возникающа  за счет сил, действукщих на заднем конусе дорна; Рц - часть усили  проталкивани  дорна, возникающа  за счет сил, действующих на цилиндрической калибрующей поверхности Р - часть усили  проталкивани  дорна, возникающа  за счет сил, действующих на цилиндрической калибрующей поверхности Bj. Так как диаметры отверстий, передие и задние конусы дорнов равны, то 3 равны и силы сопротивлени , действую щие на передних и задних конусах двух дорнов. (Рк11Г-(РмЬ (РК21Г-(РК212 ( Вычита  из выражени  (1) выражени ( 2), получим РР- Р -Р ( 2та U.1 -2. Максимальные значени  Р и Р , tKcix 2 те берутс  потому, что равенства 3) выполн ютс  только при условии полно го входа дорна в отверстие. Полага  распределение радиальных контактных напр жений по ширине цилиндрической части дорна равномерным выражение (4) можно представить как Plmo,.-P2mc.. f (В-,-В2)Йк. (5) где 6 - величина контактных напр жений на калибрующей части дорна. 4 Из выражени  (5) величина контактных напр жений равна А -Икл-х. Pz.).a «-JTdftb -b l Способ определени  контактных напр жений в отверсти х не требует дорогосто щего специального оборудовани  и предполагает только наличие универсальной испытательной машины с силоизмерительным устройством. Применение предлагаемого способа позволит определить величину контактных напр жений при широком диапазоне упругих и пластических нат гов в отверсти х деталей из любых конструкционных материалов. Знание величин контактных напр жений позволит проводить (точные расчеты ресурса деталей, что в конечном итоге значительно сократит объем усталостных испытаний.

.Z

.З

Фиг, Ц

Claims (1)

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНТАКТНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ, заключающийся в протягивании двух деформирующих элементов через два идентичных отверстия и измерении усилия протягивания,о тличающийс я тем, что, с целью повышения точности путем компенсации неизмеряемых усилий, протягивание осуществляют деформирующими элементами в виде дорнов с попарно одинаковыми передними и задними конусами, а также поперечными сечениями, но разными площадями деформирующей поверхности, а контактные напряопределяют по формуле

   Р -Р

   А χ- 1 ..... У.К J7£d(b_rb₂|

   Р₂ ~ усилия протягивания дорнов;

   f - коэффициент трения дорнов о стенки отверстий;

   - ширина калибрующей цилиндрической поверхности;

   d - диаметр дорна.

   жен ия где

   1.

   -SU 1101694

   ¢. г f