Слаботочка Книги

1 2 3 4 5 6 7 8 9 [10] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76

(2-10)

при условии, что am.<hml2.

Подставляя выражение (2-10) в (2-4) и (2-6), получим:

а;Д8/г, + 2а, );

тогда [Л. 12]

(2-11]

/г Ttr

3,0 1/9.

ftmW J О

(2-12)

Эффективная контактная .поверхность для случая параболического распределения высоты выступов. Параболическое распределение высоты выступов двух контактных поверхностей и их сближение представлено на рис. 2-3,в.

Для данного распределения в соответствии с выражением (2-3) количество контактируемых выступов, имеющих деформацию а,-, равно:

I , 36 180fl , ISOa;

36a?

/72й ,й( 36 f 36a, iQSa, , I08 72

dh. (2-13)

Подставляя выражение (2-13) в (2-4) и (2-6), получим:

тогда [Л. 12]

и==И!1. (2-14)

/ 3,0 \15/16 1/15

Таким образом, в случае упругого контактирования эффективная площадь контакта и количество контактируемых выступов в общем виде могут быть определены из выражений:

А,{СМп[~\ (2-16)

к - (СИэфф) , (2-17)

T-I;v==4-l;

З.Отг/-

. 2

Пример расчета эффективной поверхности контакта. Материал контакта - серебро, контактная поверхность - полированная, контактное нажатие N=\ кГ, распределение высот микровыггупов контактных поверхностей - нормальное, коэффициент Пуассона Ц=0,3. Для серебра модуль Юнга £=7-10 кГ1мм.

3-538 т

Для случая полированных поверхностей средние значения параметров шероховатости будут: Ат=0,2 мк; г=400 мк.

Тогда в соответствии с формулой (2-16), принимая для нормального закона распределения высот микровыступов коэффициент Y=l, найдем величину эффективной контактной поверхности

3,0-3,14.400-10--(-03)-1 [0,2.10-1/2.1,35.7.103 (400. io-)/2 =*

Влияние тангенциальных смещений на эффективную площадь контакта. Все полученные выше выражения для эффективной площади контакта относились к случаю отсутствия действия тангенциальных сил, которые в разъемных контактах имеют большое значение.

Для упругого контактирования, когда микрогеометрия поверхностей не изменяется, можно считать, что тангенциальное смещение не влияет на величину эффективной площади контакта.

В случае пластического контактирования эффективная площадь контакта изменяется до установления шероховатости, типичной для данных условий трения. При этом изменение эффективной площади контакта объясняется не только изменением напряженного состояния, но изменением температуры и характером разрушения микронеровностей.

Тейбор Л. 13] получил следующее соотношение между площадями контакта при скольжении и в неподвижном состоянии

1 + аР=(Л/Ло)2, (2-18)

где А - эффективная площадь контакта при скольжении;

Aq - эффективная площадь контакта в неподвижном состоянии;

а -эмпирический коэффициент (он неодинаков у различных авторов). И. В. Крагельский (Л. 5] экспериментально получил при скольжении (f = 0,2) в случае пластического контакта увеличение эффективной площади примерно на 10- 15%. Это означает, что коэффициент а лежит в пределах 5-9.

Пленки на контактных поверхностях. Как было уже указано выше, эффективная площадь механического контакта в случае чистых металлических поверхностей совпадает с эффективной площадью электрического кон-

1 2 3 4 5 6 7 8 9 [10] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76