Klasyczny gładki sprężysty styk niepokrywający się
Dokumentowany kalkulator styku Hertza: okrągły i równoległy liniowy
Oblicz moduł efektywny, znakowaną krzywiznę względną, wymiary styku i maksymalne ciśnienie dla styku punktowego kuli lub centralnego obszaru styku liniowego równoległych walców.
Dokumentowany wynik Hertza
Wspólna podatność i znakowana krzywizna
κ = 1/R1 + s/R2 ; R* = 1/κ
s=+1 zewnętrzny wypukły, s=0 płaski, s=−1 wewnętrzny wklęsły
W przypadku wewnętrznym R2 jest dodatnią wartością, ale jego krzywizna jest odejmowana; R2 musi przekraczać R1, aby κ pozostało dodatnie. Traktowanie wklęsłego rowka jako kolejnego dodatniego promienia wypukłego to inna geometria.
Styk punktowy okrągły
p0 = 3F/(2πa²)
Ac = πa²
δ = a²/R*
Wyświetlone δ to całkowite sprężyste zbliżenie normalne dla tego modelu Hertza punktowego. Nie jest ono używane w wyniku dla cylindrów równoległych.
Linowy kontakt cylindrów równoległych
b = [4wR*/(πE*)]^(1/2)
p0 = 2w/(πb)
rzutowana powierzchnia styku = 2bL
Model liniowy reprezentuje centralny obszar prostych cylindrów równoległych. Powierzchnia styku jest nominalnym prostokątem; naciski końcowe i efekty krawędziowe nie są obliczane.
Podstawowe publikowane odniesienia
Równania to klasyczne inżynieryjne relacje Hertza, a nie „wzory ISO”. dokumentacja NIST Engineering Metrology Toolbox określa założenia dotyczące gładkiej, sprężystej, jednorodnej powierzchni i pomijalnego tarcia oraz odnosi się do opublikowanej pracy technicznej Puttock–Thwaite. NIST osobno implementuje dwa zewnętrzne kule, kulę w wewnętrznej powierzchni sferycznej, oraz cylindry równoległe. Jego opublikowany przypadek 4,45 N, dwóch stalowych kul o średnicy 25,4 mm daje 0,519 µm sprężenia; wyświetlane równania odtwarzają 0,5193248 µm przed zaokrągleniem NIST. Dla średnicy kulki 25,4 mm wewnątrz średnicy sferycznej 50,8 mm przy tych samych właściwościach/obciążeniu, NIST podaje 0,327 µm; odejmowanie krzywizny odtwarza ten wynik.
Dlaczego poprzednia strona została zmieniona
Poprzedni preset „kulka w rowku” dodawał obie dodatnie promienie, podczas gdy wewnętrzny rowek wymaga odejmowania krzywizny. Ogłaszał również zbliżenie, ale go nie obliczał, akceptował szerokie zastosowania zębate/łożyskowe/kolejowe, które często wymagają ogólnego kontaktu eliptycznego, zawierał nieudokumentowane prewyznaczenia materiału/geometrii i używał parsowania częściowych liczb.
Nie jest to decyzja dotycząca wytrzymałości, zmęczenia lub żywotności łożyska: niezależnie zweryfikuj granice sprężyste, stan naprężeń podpowierzchniowych, naprężenia pozostałe, zależność twardości/granicy plastyczności, anizotropię materiału, powłoki, chropowatość, smarowanie/naprężenie ścinające, efekty termiczne, niewspółosiowość, obciążenie krawędziowe, plastyczność, powtarzalne obciążanie oraz właściwy standard komponentu lub zwalidowany model numeryczny.
