机械必威体育网址

 找回密码
 注册会员

QQ登录

只需一步,快速开始

搜索
查看: 2932|回复: 8
打印 上一主题 下一主题

受压9000N和平面接触的钢球变形小,选什么材料好

[复制链接]
跳转到指定楼层
1#
发表于 2020-5-30 06:43:32 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 642093071 于 2020-5-30 06:45 编辑 ) q, U. D0 J5 L' S+ @

% T* v4 f, ]) L3 A$ j) }+ y+ `7 l做一个工装,支点是钢球和平面。钢球受9000N的压力,希望接触面积小些。定性的说:要选弹性模量高的材料,在受力允许的情况下,钢球的直径要小。请教大侠定量选择如何计算
回复

使用道具 举报

2#
发表于 2020-5-30 08:42:38 | 只看该作者
选氮化硅陶瓷材料,弹性模量较高,为轴承钢的1.5倍
回复 支持 反对

使用道具 举报

3#
 楼主| 发表于 2020-5-30 09:03:05 | 只看该作者
012345zy 发表于 2020-5-30 08:42
: q- u$ _* G0 F选氮化硅陶瓷材料,弹性模量较高,为轴承钢的1.5倍
% f) n+ F- [' k* _
氮化硅陶瓷材料,在联系陶瓷球。接触痕中间压应力、中部切应力、边缘拉应力应该如何校核。  P1 q3 O/ j* N' |
+ R6 y/ C1 [' t9 A. J
0 [' Q& I( ]0 E0 c8 c) [
回复 支持 反对

使用道具 举报

4#
发表于 2020-5-30 16:00:13 | 只看该作者
氮化硅陶瓷材料弹性模量能达到300GPa。
回复 支持 反对

使用道具 举报

5#
 楼主| 发表于 2020-5-30 17:12:57 | 只看该作者
本帖最后由 642093071 于 2020-5-30 20:13 编辑
* T9 H+ p8 u7 E2 `
$ F% w9 O' n  [, T$ a8 j- C  M( n, q钢球和钢平面接触,钢球受900kgf的压力,按赫兹弹性接触公式计算如下(取E=2.1X105 N/mm2,u=0.3)5 x- |0 M1 c3 q& `
1.接触面半径2 {: F7 F: _* J! x
c20=1.109*(9000*20/2.1X105)1/3=1.05 mm  
  y* q7 K& V; wc15=0.953
# N$ p( ?* b1 t( G' K0 Rc10=0.833' P. y( q  R/ v. f3 O
c5=0.661. @: }+ v% x# Q& @. v3 ]. O. p
2.最大接触应力3 F* W" b) E' Z' n* W
σmax20=0.388*(9000*2.12*1010/202)=3870N/mm2% Y! ]; p) w3 U0 D0 {
σmax15=0.388*(9000*2.12*1010/152)=4688N/ mm2
- o1 x6 `; `  u& r# L5 z* C1 {% T7 lσmax10=6143 N/ mm2+ g3 u; T$ h% c4 g; f# g
σmax5=9752 N/ mm20 T7 B. M/ O- k
" A7 i' y' b" [* {
c20表示钢球半径20mm;σmax20表示钢球半径为20时中心最大压应力。% l6 A2 @; b( [
! c2 f3 l: v" \( I: x# D0 c
回复 支持 反对

使用道具 举报

6#
 楼主| 发表于 2020-5-30 18:47:56 | 只看该作者
未来第一站 发表于 2020-5-30 16:00; z* Y. Y/ x5 Y4 [) F8 _4 |  Y# S* {
氮化硅陶瓷材料弹性模量能达到300GPa。

( ]9 k" C" L" |4 E4 j- [Si3N4弹性模量310GPa,泊松比0.26,硬度HV1600,抗压强度2800MPa.如果都换硬材料,接触面半径将进一步减小,根据上面计算压强将超过材料的抗压强度。这样看平板要选择硬度低一些的材料,形成摩擦副,减小滚动阻力。* {  E- n+ V- o  R$ Y3 q  I: a  Z
回复 支持 反对

使用道具 举报

7#
 楼主| 发表于 2020-5-31 20:23:11 | 只看该作者
本帖最后由 642093071 于 2020-5-31 20:47 编辑 6 J2 `9 ]. T9 ?% q( K
0 ?. Q! _* y' H* P( N2 w
Si3N4:,杨氏模量310GPa,泊松比0.26;球直径7.5mm,压碎载荷11500N,计算两等径球接触面半径和最大接触压应力。
$ k/ |( N( b6 O2 J5 @' P9 O/ S按赫兹公式c3.75=0.8876*(11500*3.75/3.1X105)1/3=0.46 mm .接触面直径0.92和资料中计算值相同。0 L+ B2 D' {" k+ M2 v# J- \
σmax0.92=1.5*11.5*4/(PI*0.92^2)=25.95GPa.资料中给出的Si3N4抗压强度3.5GPa.  253.95>>3.5,资料中球被压碎。
+ o6 m6 s! h8 g球受9000N压力,材料按最大抗压强度3.5GPa,最大压强按平均压强的1.5倍,接触面半径 c=(1.5*9/(PI*3.5)^1/2=1.108(mm)。* _. j/ g4 F9 B; \" q: n9 F
接触面直径要到2.216mm,最大压应力为3.5GPa。
* a7 F# |6 G5 c% M
回复 支持 反对

使用道具 举报

8#
发表于 2020-5-31 22:14:34 | 只看该作者
弹性模量越大的的材质,就选它。
回复 支持 反对

使用道具 举报

9#
 楼主| 发表于 2020-6-1 08:50:46 | 只看该作者
远祥 发表于 2020-5-31 22:14/ l! I- `- t/ f" i  e8 n, r
弹性模量越大的的材质,就选它。
5 Z1 _, D' ?- K- u/ i) G# J. e
同样的载荷,弹性模量越大,接触面直径越小。载荷与接触面积的比为平均压应力,按赫兹公式中心最大压应力为平均压应力的1.5倍。在弹性模量大的同时,抗压强度也要满足要求。再者灵敏度和摩擦系数关系很大在想能否用静压轴承的形式。* s( S+ |9 W% U# ?$ k' r0 n
& C5 Y9 b; K) T1 n' U2 w* c0 r& n
回复 支持 反对

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册会员

本版积分规则

小黑屋|手机版|Archiver|机械必威体育网址 ( 京ICP备10217105号-1,京ICP证050210号,浙公网安备33038202004372号 )

GMT+8, 2024-11-15 04:01 , Processed in 0.051378 second(s), 14 queries , Gzip On.

Powered by Discuz! X3.4 Licensed

© 2001-2017 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表