Возникают локальные

В зоне контакта сопряженных фрикционных катков возникают контактные напряжения сгк, величина которых прямо пропорциональна VQ. Так как при работе передачи зона контакта непрерывно перемещается по рабочим поверхностям, то поверхностные слои материала катков испытывают многократно повторяющиеся переменные напряжения и подвержены усталостному выкрашиванию, нагреву и износу. Как показывает опыт, основными критериями работоспособности фрикционных передач являются: для передач с металлическими катками, работающих со смазкой, — усталостное выкрашивание; для тех же передач, работающих без смазки — нагрев; для передач, у которых один из катков имеет неметаллическую рабочую поверхность — износ.

При работе подшипника в каждой точке контакта тел качения с внутренним и наружным кольцами возникают контактные напряжения, которые изменяются по отнулевому циклу. Нетрудно заметить, что при равной нагрузке Rra напряжения в точке а внутреннего кольца больше, чем в точке b наружного кольца, так как в точке а шарик соприкасается с выпуклой поверхностью (меньше площадка контакта), а в точке b — с вогнутой (больше площадка контакта).

Расчет прессовых соединений. В результате сборки прессового соединения за счет натяга на сопрягаемых поверхностях возникают контактные давления р (рис. 2.11), которые полагаем равномерно распределенными по поверхности контакта. Если на конструкцию действует осевая сила F и вращающий момент Т, то на сопрягаемых поверхностях возникнут силы трения, которые должны исключить относительное смещение деталей соединения. Пользуясь принципом независимости действия сил, можем написать условия равновесия:

другого в зоне их соприкосновения возникают контактные напряжения, величина которых в процессе зацепления изменяется от нуля до максимума. Опыт показывает, что у передач, работающих со смазкой, вследствие действия достаточно больших повторных контактных напряжений на зубьях могут появиться мелкие усталостные трещины, которые развиваются в мелкие оспинки (ниже полюсной линии). При дальнейшей работе края оспинок обламываются и образуются ямки выкрашивания, за хватывающие всю ширину зуба (рис. 181). Этот вид разрушении характерен для закрытых передач, работающих со смазкой. ?12

13. При каких обстоятельствах и где возникают контактные напряжения ая? По какой формуле определяется их наибольшее значение при начальном контакте по линии?

Чтобы оценить перспективу применения этих результатов, необходимо сделать несколько замечаний об элементах конструкций. Фактически не существует элементов, подверженных строго одноосному напряженному состоянию. Рассмотрим, например, лопатку компрессора газовой турбины. Хотя турбина преимущественно подвержена действию центробежных сил, лопатка испытывает также изгиб и кручение и должна быть усилена у основания, где возникают контактные напряжения. Соображения лучшей работы лопатки требуют усложнения ее конфигурации; меняется площадь поперечного сечения и его форма вдоль длины лопатки, профиль закручивается и лопатка должна плавно переходить в замок.

удара изменяется за очень короткий промежуток времени на значительную, конечную величину. Следствием этого является возникновение в процессе удара очень больших ускорений, связанных с ними сил инерции и сил взаимодействия тел при ударе. Расчетное понятие «удар», как правило, предусматривает учет масс обоих соударяющихся тел. Если последние имеют такую форму, что первоначальный их контакт происходит в локальной области (точка, линия, небольшая площадка), то в окрестности этой области в телах возникают контактные напряжения.

Выносливость и стойкость пружин. При определении размеров пружин необходимо учитывать, что при РО > Икр, помимо касательных напряжений кручения, возникают контактные напряжения от соударения витков, движущихся по инерции после замедления и остановок сопрягаемых е пружинами деталей. Если соударение витков отсутствует, то лучшую выносливость имеют пружины с низкими напряжениями тэ, т. е. пружины I класса по табл. 1, промежуточную—циклические пружины II класса и худшую—пружины III класса.

Большое число конструктивных решений основано преимущественно на использовании сил упругости, трения и гидравлического давления. Но на конечную точность сопряжения существенное влияние оказывает величина этих сил, так как под их действием возникают контактные деформации, а также деформации сопрягаемых при сборке деталей.

Предположим, что под действием внешней .нагрузки в конструктивном контактном слое возникают «контактные» усилия q, уравновешивающие внешнюю осевую силу Q:

Большое число конструктивных решений основано преимущественно на использовании сил упругости, трения и гидравлического давления. Но на конечную точность сопряжения существенное влияние оказывает величина этих сил, так как под их действием возникают контактные деформации, а также деформации сопрягаемых при сборке деталей.

В окрестности трещиноподобных дефектов и конструктивных концентраторов напряжений возникают локальные пластические деформации. Область с пластической деформацией ограничивается радиусом гт, [17]. Деформации в пластической зоне распределены крайне неравномерно. Очевидно, что непосредственно в вершине трещины максимальные деформации не могут превысить величины, соответствующей истинному сопротивлению разрыву. Приближенно, предельную деформацию Б„Р можно определить по известному относительному сужению образца при разрыве \у по формуле:

дует, что в условиях многоциклового нагружения коррозионная среда не влияет на процессы накопления повреждений. Дело в том, что поликристаллическим металлам характерны различная ориентировка, анизотропия физико-механических свойств, дефекты строения кристаллической решетки отдельных зерен (кристаллитов), а также наличие различных дефектов и примесей между ними. В таком случае в напряженном металле даже при напряжениях, намного меньших макроскопического предела текучести ат, возникают локальные участки всестороннего растяжения или сжатия и очаги микроскопических деформаций, ускоряющих коррозионное растворение. Поэтому есть основания полагать, что при высоко-частотном (многоцикловом) нагружении МХЭ может проявляться еще в большей степени, чем при малоцикловом.

го не следует, что в условиях многоциклового нагружения коррозионная среда не влияет на процессы накопления повреждений. Дело в том, что поликристаллическим металлам характерны различная ориентировка, анизотропия физико-механических свойств, дефекты строения кристаллической решетки отдельных зерен (кристаллитов), а также наличие различных дефектов и примесей между ними. В таком случае в напряженном металле даже при напряжениях, намного меньших макроскопического предела текучести етт, возникают локальные участки всестороннего растяжения или сжатия и очаги микропластических деформаций, ускоряющих коррозионное растворение. Поэтому есть основания полагать, что при высокочастотном (многоцикловом) нагружении МХЭ может проявляться еще в большей степени, чем при малоцикловом.

При переходе в пластическую область в реальных кристаллических телах возникают локальные пластические деформации, поэтому при анализе состояния вещества используют эффективный коэффициент Пуассона vefr, который изменяется вследствие как пластической деформации, так и накопления повреждений. Эффект поперечных деформаций отражает основное внутреннее свойство материала - самовоспроизвольно восстанавливать форму в результате ее изменения при внешнем взаимодействии, т.е. сохранять объем при деформации неизменным [19]. При исчерпании этой возможности, в локальном объеме

При переходе в пластическую область в реальных кристаллических телах возникают локальные пластические деформации, поэтому при анализе состояния вещества используют эффективный коэффициент Пуассона УЙТ, который изменяется вследствие как пластической деформации, так и накопления повреждений. Эффект поперечных деформаций отражает основное внутреннее свойство материала - самовоспроизвольно восстанавливать форму в результате ее изменения при внешнем взаимодействии, т.е. сохранять объем при деформации неизменным [19]. При исчерпании этой возможности в локальном объеме происходит неравновесный фазовый переход. В упругой области сохранение постоянства объема при деформации контролируется коэффициентом Пуассона. Значение коэффициента Пуассона для металлов и неметаллов с высокой твер-

атом может иметь иной заряд, чем основные атомы; в этом случае возникают локальные электронные нарушения. Вакансии или внедренные атомы искажают электр ическийГ заряд. Электроны, поглощая различное количество тепловой энергии, могут изменять свое движение в решетке, например возникновение в полупроводниках потоков положительных и отрицательных зарядов.

Износ включает не только истирание поверхностей, связанное с удалением материала со всей поверхности трения, но и смятие — когда имеет место перемещение материала под действием сил трения, и усталость поверхностных слоев, йогда под действием контактных нагрузок возникают локальные очаги разрушения поверхности. Основные виды износа связаны главным образом с характером контакта поверхностей и их относительного движения.

При различных процессах разъедания поверхностей также часто возникают локальные повреждения. Так* при коррозии (рис. 24, г) наблюдаются такие ее локальные виды, как коррозионное растрескивание, межкристаллитная, щелевая, контактная и питтинговая коррозия.

приводит к формированию перед вершиной мезотуннеля не одной, а нескольких дислокационных трещин (рис. 3.27), а также к нарастающему процессу ветвления трещины. Это приводит к нарушению принципа однозначного соответствия и усталостные бороздки становятся "составными". Помимо того, происходит нарастание процесса статического проскальзывания трещины. Эта ситуация отмечена многими исследователями, и она отражает синергетическую ситуацию эволюции открытой системы, в которой на фоне устойчивого процесса эволюции возникает новый процесс, который будет доминировать на следующем этапе эволюции после перехода через точку бифуркации. Вдоль фронта трещины в силу неоднородности свойств материала и развитого процесса мезотун-нелирования возникают локальные зоны перенапряжений, когда по отношению к предыдущему циклу нагружения возникает более интенсивное нагружение материала перед вершиной мезотуннеля. Результатом этого является возможность

Для простоты приводится одна анодная поляризационная кривая для щели и открытого участка поверхности сплава. Как видно кз рис. 17, сплав в щели находится в активном состоянии, а на открытой поверхности — в пассивном состоянии (коррозионный потенциал имеет более положительное значение). В этих условиях между участком сплава в щели и открытой поверхностью возникают локальные токи, что приводит к сближению их потенциалов (EKl и ?Ка). Однако в этих условиях система часто остается не полностью заполяризованной. В процессе коррозии металла в щели изменяется состав раствора (рН, концентрация ионов металла и других компонентов раствора) из-за возникающих диффузионных ограничений, что приводит к изменению хода анодной парциальной кривой для этой части поверхности. При этом может изменяться положение равновесного потенциала, Еа и значения других величин, и парциальные анодные кривые для сплава в щели и на открытой поверхности становятся разными.

Большие скорости охлаждения обусловливают образование пересыщенного твердого раствора без выделения растворенных компонентов. В некоторых случаях из-за неравномерности распределения большой концентрации легирующего элемента возникают локальные напряжения с образованием трещин и раковин.