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弹性接触的赫兹理论

2016-2-18 16:14:33      点击:
(1)接触物体只产生弹性变形,并服从胡克定律。据此,可以采用线性弹性力学的理论和方法。滚动轴承零件通常由淬硬的轴承钢制造,尽管接触应力相当大,塑性变形很小。正常工作条件下,轴承零件相接触处的总塑性变形量不超过滚动体直径的万分之一。可以认为,这一假设对滚动轴承是适宜的。相互接触的物 体的材料应是匀质的和各向同性的。金属材料严格说不太符合这个假设,其组织是由很多不规则排列的晶粒构成,作为常数的弹性模数,仅是晶轴任意排列的很多晶粒性能的平均值。
(2)负荷垂直于接触表面,也就是说,接触表面完全光滑。不涉及接触物体之间的摩擦力。接触处形成的压力面应是平坦的面,并且压力面的长短轴线与接触处曲率半径的比值应很小。由 于压力面只能传递法向应力,而不能传递切应力,须把轴承分为吻合差率小的和吻合差率大的两种。吻合差率小的轴承,例如向心球轴承或调心滚子轴承,当负荷较高时形成的压力面明显弯曲,因此其压力面的长轴与曲率半径的比值变大。吻合差率相当大的调心球轴承和分离型角接触球轴承,其外圈上的接触状况比较符合 上述的条件。
由这个假设,边界条件变得比较简单,从而简化了接触问题。如果只要计算接触表面的最大压应力、接触面尺寸和接触物体的弹性趋近量,可以得到比较精确的结果。对于多数滚动轴承的分 析问题,这种计算的精度足够。如果要计算接触表面下的最大剪切应力及其位置,表面摩擦力会带来一定的影响。