Лодыгина Н.Д. Расчет контактных напряжений сопрягаемых винтовых поверхностей

Расчет контактных напряжений сопрягаемых винтовых поверхностей

Лодыгина Н.Д.

В зоне контакта происходит концентрация напряжений, возникают объемные значительные напряжения и как следствие происходит локальное пластическое деформирование и разрушение. При расчете на прочность сопрягаемых винтовых поверхностей наибольший вклад в расчетные суммарные напряжения вносят контактные напряжения (до 80%). Определение номинальных контактных напряжений затруднено и расчеты выполняют методами теории упругости. В данной работе определены контактные напряжения с применением формул Герца в продольном сечении винта винтового механизма. Необходимость определения контактных напряжений в продольном сечении винта продиктовано сложением напряжений винта, витка и контактных напряжений (комплексная методика расчета напряженного состояния винтовых поверхностей). В качестве критерия контактной прочности берется критерий энергии формоизменения (четвертая теория прочности), применимость которой подтверждается экспериментальными данными. Предложенный метод расчета контактных напряжений целесообразно распространить на все виды зубчатых передач с контактом в точке, в том числе, на расчет фрикционных передач.

Ключевые слова: контактные напряжения, контактная прочность, винтовая поверхность, нормальные напряжения, касательные напряжения, критерий прочности энергии формоизменения.

Литература

1. Гастев Е. Г. Краткий курс сопротивления материалов. – М.: Наука, 1977. – 456 с.
2. Лодыгина Н.Д. Исследование напряжений деталей винтовых механизмов// Машиностроение и безопасность жизнедеятельности. 2011, №1. – С. 63-66.
3. Лодыгина Н.Д. Напряженное состояние в произвольной точке сечения витков деталей несоосных винтовых механизмов // Машиностроение и безопасность жизнедеятельности. 2011, №2. – С. 55-57.
4. Расчеты на прочность в машиностроении / С. Д. Пономарев, В. Л. Бидерман, К. К. Лихачев и др. – М.: Машгиз, Т.1, 1956. – 884 с.; Т.2, 1958. – 974 с.; Т. 3, 1959. – 1118 с.
5. Решетов Д.Н., Голлер Д.Э., Брагин В.В. Перспективы стандартизации расчетов зубчатых передач // Вестник машиностроения.  1985, №11. – С. 3-7.
6. Шарапов Р.В., Лодыгина Н.Д. Расчет напряжений деталей несоосного винтового механизма // Фундаментальные исследования. 2009, №5. – С. 70-71.

«Машиностроение и безопасность жизнедеятельности» №1 (15), 2013 год. Страницы: 67-71

Скачать полный текст:

Английская версия

Лодыгина Нина Дмитриевна – кандидат технических наук, доцент кафедры «Техносферная безопасность» Муромского института (филиала) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых», Муром, Россия. E-mail: nina.lodygina@yandex.ru