Klasický hladký elastický nekonzformní kontakt
Dokumentovaný kalkulátor Hertzova kruhového a rovnoběžného čárového kontaktu
Vypočítejte efektivní modul, znaménkovou relativní křivost, velikost kontaktu a maximální tlak pro kruhový kontakt sfér nebo pro středovou oblast čárového kontaktu rovnoběžných válců.
Dokumentovaný Hertzův výsledek
Sdílená poddajnost a znaménková křivost
κ = 1/R1 + s/R2 ; R* = 1/κ
s=+1 externí konvexní, s=0 rovný, s=−1 interní konkávní
Pro interní případ je R2 kladná velikost, ale jeho křivost se odečítá; R2 musí překročit R1, aby zůstalo κ kladné. Zvažování konkávní drážky jako dalšího kladného konvexního poloměru je jiná geometrie.
Kruhový bodový kontakt
p0 = 3F/(2πa²)
Ac = πa²
δ = a²/R*
Zobrazená hodnota δ představuje celkový normální elastický přiblížení pro tento kruhový Hertzův model. Nepoužívá se pro výsledek paralelních válců.
Kontakt paralelních válců (čárový kontakt)
b = [4wR*/(πE*)]^(1/2)
p0 = 2w/(πb)
promítnutá stopa kontaktu = 2bL
Model čárového kontaktu představuje střední oblast rovnoběžných válců. Stopa kontaktu je nominální obdélník; tlak na koncích a okrajové efekty se nepočítají.
Primární publikované reference
Rovnice jsou klasické inženýrské Hertzovy vztahy, nikoli „ISO vzorce“. Dokumentace NIST Engineering Metrology Toolbox stanovuje předpoklady hladkého, elastického, homogenního materiálu a zanedbatelného tření a odkazuje na publikovanou technickou práci Puttock–Thwaite. NIST samostatně implementuje dvě vnější koule, a kouli ve vnitřní sférické ploše a paralelní válce. Jeho publikovaný případ 4,45 N, dvou ocelových koulí o průměru 25,4 mm dává kompresi 0,519 µm; zobrazené rovnice reprodukují 0,5193248 µm před zaokrouhlením NIST. Pro průměr koule 25,4 mm uvnitř sférického průměru 50,8 mm se stejnými vlastnostmi/zatížením NIST uvádí 0,327 µm; odečtení křivosti tento výsledek reprodukuje.
Proč byla původní stránka změněna
Původní předvolba „koule v drážce“ sčítala obě kladné poloměry, ačkoli vnitřní drážka vyžaduje odečtení křivosti. Také inzerovala přiblížení, ale nepočítala jej, přijímala široké aplikace ozubených kol/ložisek/kolejnic, které běžně vyžadují obecný eliptický kontakt, obsahovala neověřené předvolby materiálu/geometrie a používala parsování částečných čísel.
Nejedná se o rozhodnutí o pevnosti, únavě materiálu nebo životnosti ložiska: nezávisle ověřte elastické meze, stav napětí pod povrchem, reziduální napětí, vztah tvrdosti/meze kluzu, anizotropii materiálu, povlaky, drsnost, mazání/trakci, tepelné efekty, nesouosost, okrajové zatížení, plasticitu, opakované zatížení a příslušný standard komponenty nebo ověřený numerický model.
