Узел трения для испытания материалов на контактную усталость Советский патент 1992 года по МПК G01N3/56 

содержащем контактирующие друг с другом цилиндрические образец 4 и контробразец 3, на наружной поверхности контробразца 3 выполнены смещенные вдоль его оси группы из центральных и боковых секторных участков, цилиндрических и с сегментными срезами, с одинаковыми дугами в каждой группе и расположенными в шахматном порядке с перекрытием цилиндрических секторных участков с угловым шагом 360°/а или 360°/(ma+k), где m - целая часть смешанного числа mk/a; k и а - числитель и знаменатель правильной дроби смешанного числа, количество центральных секторных участков с сегментными срезами в каждой группе различно и меньше числа а или (ma + k) при расположении секторных участков в группе с угловым шагом 360°/а или 360°/(ma+k), на наружной поверхности образца 4 выполнены центральные и боковые секторные участки с сегментными срезами, разность количества центральных и секторных участков с сегментными срезами в каждой группе в отдельности на образце и контробразце равна (ma + k-a). 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к испытанию материалов на трение, в частности к определению износостойкости, задиростойко- сти и контактной прочности в условиях трения качения и трения качения со скольжением. Цель изобретения - .сокращение времени испытаний, обеспечение возможности воспроизведения различных нагрузок и чисел циклов нагружения, соответствующих различным точкам кривой усталостного выкрашивания. В узле трения для испытания материалов на контактную усталость, 19 8 15 3 20 2/

Изобретение относится к испытаниям материалов на износостойкость, задиро- стойкость, контактную прочность материалов в условиях трения качения и трения качения со скольжением.

Цель изобретения - сокращение времени испытаний путем создания в ходе одного испытания различных нагрузок и чисел циклов нагружения отдельных секторных участков испытуемых образца и контробразца, в том числе соответствующих различным точкам кривой усталостного выкрашивания.

На фиг. 1 представлено устройство с установленным на нем узлом трения для испытания материалов на контактную усталость; на фиг. 2 - развертка наружной поверхности контробразца; на фиг. 3 - развертка наружной поверхности образца; на фиг. 4 - вариант развертки поверхности образца; на фиг. 5 - вариант развертки поверхности контробразца.

Устройство содержит основание (не показано), держатель 1 и вал 2, узел трения для испытания материалов на контактную усталость, состоящий из контробразца 3 и образца 4, установленных на держателе 1 и на валу 2. Образец 4 выполнен, например, трехдорожечным, составленным из цилиндрических секторов, а контробразец 3 составлен из цилиндрических секторов и поясков. Привод вращения (не показан) соединен с держателем 1. Вал 2 связан с приводом кинематической цепью (не показана), включающей зубчатые колеса (не показаны).

Передаточное число последних выражено в

к виде смешанного числа m - , где m - целая

3

часть смешанного числа, k и а - соответственно числитель и знаменатель правильной дроби смешанного числа. Например, если передаточное число зубчатых колес принять равным 5/4,

то m будет равным единице, k - также единице, а а - четырем.

Контробразец 3, установленный на держателе 1, содержит несколько центральных, например 5, 6 и 7, и отделенных от них технологическими проточками 8 и 9 боковых, например 10, 11 и 12 цилиндрических секторов одинакового диаметра, чередующихся в шахматном порядке с перекрытием

друг друга по дугеуЗ с центральными, например 13, 14 и 15, и боковыми, например 16, 17 и 18, секторами с сегментными срезами, расположенными с угловыми шагами, равными, а также кратными 360°/а, равными,

например 90, 90 и 180° при а 4, где а - знаменатель правильной дроби смешанного числа m - , выражающего передаточное э

число зубчатых колес кинематической цепи,

связывающей держатель 1 с валом 2. Контробразец 3 содержит также отделенные от боковых секторов 10, 11, 12, 16, 17 и 18 технологическими проточками 19 и 20 дополнительные боковые пояски 21 с одинаковыми диаметрами, равными диаметру цилиндрических секторов.

Ширина боковых цилиндрических секторов 10, 11 и 12, а также ширина дополнительных боковых поясков 21 контробразца

3 выбирается из условия обеспечения контактной прочности их рабочих поверхностей за время испытания центральных цилиндрических секторов 5, 6 и 7 и должна быть не менее максимальной ширины центрального цилиндрического сектора и равна, например, В0/2.

Соседние по периметру боковые цилиндрические секторы 10, 11 и 12 содержат, например, различные дуги ОИБ , агь и ОЗБ,

расположенные паротив центральных секторов с сегментными срезами с такими же дугами, причем «25 «ЗБ 360°/а.

Каждый из секторов ролика 3 с дугой 360°/а содержит одинаковое суммарное количество, например 4, секторных участков, например 22, 23, 24 и 25 (фиг. 2) цент- ральных и боковых секторов, цилиндрических 5, 6 и 7; 10, 11 и 12 с сегментными срезами 13, 14 и 15; 16, 17 и 18, с дугами этих секторных участков «о , а, аг и «з, равными OQ 360°/а -ОЗБ;

#2Б ; «2 «2Б -«1Б И ОД

«15 , где «IB , «2Б , ОЗБ - дуги соседних по периметру боковых цилиндрических секторов.

Секторные участки 22, 23, 24 и 25 расположены на каждом .из секторов с дугой 360°/а в одной и той же последовательности по признаку равенства дуг цилиндрических секторных участков или секторных участков с сегментными срезами, т.е. в порядке с дугами OQ , а , аг и аз (фиг. 2). Отдельно выделенные по одному в пределах каждого сектора с дугой 360°/а секторные участки, цилиндрические и с сегментными срезами, с одинаковыми дугами «о , ом , «2 и аз расположены с угловым шагом, равным 360°/а, и образуют по суммарному количеству отдельно выделенных секторных участков, например, 4 группы центральных и боковых секторных участков.

Количество центральных секторных участков Ьм с сегментными срезами в каждой группе в отдельности различно и меньше числа а, или 4 при а 4; например, для группы секторных участков с дугой оъ Ьм0 0. с дугой «1 DMT 1; с дугой «2 - Ьм2 2; с дугой «з Ьмз 3.

Образующие центральных цилиндрических секторных участков в соседних по периметру группах с дугами GO , CM , cm и ссз выполненны с переменной длиной, которая уменьшается, например, ступенчато, при переходе от секторных участков группы с дугой Оо и меньшим коли- честком центральных секторных участков с сегментными срезами, равным в этой группе, к секторным участкам с дугой аз и большим количеством центральных секторных участков с сегментными срезами в группе и равным, например,Ьмз 3.

Поэтому длина зубьев на секторных участках с дугами «ъ , см , оа и оз равна соответственно В0, Bi, 62 и Вз, причем В0 Bi B2 Вз, поскольку Ьм0 bMi Ьм2 Ьмз , что обеспечивает на этих участках различные удельные нагрузки на образующие секторных участков в зависимости от числа циклов их нагружения.

и

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

Образец 4 выполнен с проточками 26 и 27, разделяющими наружную цилиндрическую поверхность на три отдельные рабочие дорожки, центральную 28 и боковые 29 (фиг. 1 и 3). Центральная 28 и боковые дорожки 29 образца 4 содержат центральные 30, 31, 32 и 33 и боковые 34, 35 и 36 секторы с сегментными срезами и центральные 37, 38 и 39 и боковые 40, 41 и 42, 43 цилиндрические секторы, чередующиеся в шахматном порядке с перекрытием

цилиндрических секторов по дуге/31 и расположенные с угловым шагом, равным, а также кратным 360°/(та + к) и равным, например, 360°/5 72° и 2 -360°/5 144° при т 1, к 1 и а 4, где т - целая часть смеkшанного числа m - , выражающего пере3

даточное число зубчатых колес кинематической цепи, связывающей держатель 1 с валом 2; к и а - соответственно числитель и знаменатель правильной дроби смешанного числа.

Ширина центральных секторов 30 - 33 и 37, 38, 39 по крайней мере не меньше суммарной ширины L центральных и боковых секторов контробразца 3.

Проточки 44 и 45 делят центральные цилиндрические секторы образца 4 на основные центральные цилиндрические секторы 46 и вспомогательные 47 и 48.

Ширина боковых цилиндрических секторов 40 - 43 и вспомогательных центральных цилиндрических секторов 47 и 48 выбирается из условия обеспечения их контактной прочности за время испытания и должна быть не менее половины ширины основных центральных цилиндрических секторов 46, например В0/2 (фиг. 1).

Проточки 26, 27, 44 и 45 выполняются для выделения основных 46 и вспомогательных 47 и 48 центральных цилиндрических поясков, Основные центральные цилиндрические секторы 46 шириной Во предназначены для усталостных испытаний, а боковые 40 - 43 и вспомогательные 47 и 48 обеспечивают лишь непрерывность контактирования роликов 3 и 4 и для получения экспериментальных данных могут не использоваться.

Соседние по периметру боковые цилиндрические секторы 40 - 43 содержат, например, различные дуги СМ Б, &2Б. (Хзв и СМБ расположенные против центральных секторов с сегментными срезами 30 - 33 с такими же дугами, причем СМ Б С#Б .При этом ОДБ 360°/(ma + k).

Отношение центральных углов центральных секторов 30,31 и 32 с сегментными

срезами образца 4 к центральным углам центральных секторов 13, 14 и 15 с сегментными срезами контробразца 3 равно a/(ma+ k) например 5/4 при т 1, k 1, .

Каждый из секторов образца 4 с дугой 360°/(ma+k) содержит одинаковое суммарное количество, например 4, секторных участков, например 49-52 (фиг. 3) центральных и боковых секторов, цилиндрических 37,38 и 39; 40,41,42 и 43 и с сегментными срезами 30, 31 и 32 и 33; 34, 35 и 36 с дугами этих секторных участков GO , cti , «2 и аз и равными, например % ОАВ &ЗБ 360°/(ma+ k) - ОЗБ, а{ ОЗ Б -«2Б ; О2.агв-а в и , где «IB, став, ОЗБ и ОАБ - дуги соседних по периметру центральных секторов с сегментными срезами.

Секторные участки 49-52 расположены на каждом из секторов с дугами 360°/(ma+k) в одной и той же последовательности по признаку равенства дуг Go , tti , саг и аз шагов 360°/(ma+k), как и на контробразце 3 (фиг. 3).

Отдельно выделенные секторные участки 49 - 52, цилиндрические и с сегментными срезами, с одинаковыми дугами ab,#i ,a2 и аз , расположенные с угловым шагом 360°/(ma+k) или 360°/(а+1) при т 1, k 1, образуют по суммарному количеству отдельно выделенных секторных участков нескольких групп, например 4 группы центральных и боковых секторных участков. Количество центральных секторных участков b с сегментными срезами в каждой группе в отдельности на образце 4 по сравнению с количеством центральных секторных участков с сегментными срезами на контробразце 3 больше на ma+ k - а секторных участков, или на 1 участок при т 1, k 1, и для групп секторных участков с дугами Оо bЈ 1, с дугами а. bf. 2, с дугами Oi bЈ 3, с дугами аз Ь 4, при этом b. (ma + k), или Ь/.5 при т 1, k 1 и а 4.

Это условие выполнено за счет выполнения дополнительного центрального сектора с сегментным срезом 33 с дугой ОЦБ. Так как сумма дуг сегментных срезов, выпо- леннных на каждом из центральных секторных участков, взятых по одному в группе, равна дуге сектора 360°/(ma + k), т.е.

QO + о/ч +02+03 360°/(ma + k), то дуга сегментного среза дополнительного центрального сектора равна дуге 360°/(гпа + k),

или 360°/(а + 1) при т 1, к 1, т.е.а5ш

360°/(а + 1), или ОАЪ ЗбО°/5 72° при а 4, а сегментный срез выполнен, например, в

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

пределах одного сектора с дугой 360°/(а + 1) (фиг. 3).

Контробразец 3 и образец 4 установлены соответственно на держателе 1 и на валу 2 и расположены в окружном направлении таким образом, что крайняя образующая одного из центральных цилиндрических секторных участков одной из групп секторных участков контробразца 3, например группы, содержащей количество центральных секторных участков с сегментными срезами Ьм0 с дугой %, в исходном положении находится в контакте с крайней образующей любого из центральных цилиндрических

секторных участков образца 4 с дугами Оо на участке, но с количеством секторных участков с сегментными срезами в группе, большим на ma+ k - а, или на 1 участок при т 1 и k 1, по сравнению с контробразцом 3 и равным, например, b 1, при этом остальные образующие этих секторных участков контробразца 3 и образца 4 находятся по одну сторону от линии их центров, как показано на фиг. 1 здесь крайняя образующая участка 22 с дугой Оо контробразца 3 контактирует с крайней образующей участка 49 с

дугой «о образца 4, а остальные образующие этих секторов находятся по одну сторону от линии центров роликов 3 и 4 (фиг. 3 и 2).

При необходимости испытания на контактную прочность образца 4 (как отстающего) при различных числах циклов нагружения и удельной нагрузке дополнительные боковые пояски и центральные сек- торные участки с переменной длиной образующих в различных группах с дугами,

равными, например ck , d , di и oi , могут быть выполнены на образце 4 (фиг. 4). Кроме того, представляется возможность улучшить плавность работы узла трения.

С этой целью отдельно выделенные секторные участки центральных цилиндрических секторов в пределах секторов с дугами 360°/(та + k) на образце 4 и 360°/а на контробразце 3 рассредотачивают по периметру образца таким образом, чтобы по возможности каждый из секторов содержал секторные участки центральных цилиндрических секторов, за счет чего увеличивается количество центральных и боковых секторов, цилиндрических и с сегментными срезами, более равномерно расположенных по периметру образца 4 и контробразца 3.

Поэтому образец 4 содержит, например, 7 боковых цилиндрических секторов с одинаковыми и различными дугами, равны

МИ О ТБ , , ОЗБ ebb ,ck&ckb И При

этом - d. +ok;ck5 ok;

chb db.; cks di + ck + 03; С&Б «о.

Контробразец З содержит 5 боковых цилиндрических секторов с одинаковыми или различными дугами, равными

«1Б , СЈ2Б , СС2В , CQB И «4Б. При ЭТОМ

СПБ О2 + CQ ; СИЕ - «з; ОЗБ сп ; «4Б

«2.

Количество центральных секторных участков bf. с сегментными срезами в каждой группе секторных участков в отдельности с

дугами равными do , d, ck и оз . на образце 4 меньше числа ma + k4 или меньше 5 при т 1, k 1 и а 4, и равно соответственно 1, Ь,г 2, bj; 3,.b,r 4, а на контроб- разцё 3 на ma + k - а, или на 1 участок при т 1, k 1, меньше, чем на образце 4, т.е. , Ьм1 1, .

Центральные секторные участки с сегментными срезами, принадлежащие одной и той же группе, обозначены на фиг. 4 и 5 одной и той же геометрической фигурой.

Учитывая большой разброс экспериментальных данных при испытаниях на усталостное выкрашивание, образующие центральных секторных участков в соседних по периметру группах с дугами, равными GO , «ч, сф и CQ , выполнены с переменной длиной, которая уменьшается непрерывно при переходе от секторных участков группы с дугой Оо и меньшим количе- ством центральных секторных участков с сегментными срезами, равным, например, bЈ 1 в этой группе, к секторным участкам

с дугой CQ и большим количеством центральных секторных участков с сегментными срезами, равным, например, 4.

Поэтому средняя длина образующих секторных участков центральных

секторов с дугами ob , , oh и аз рав- на соответственно В0с, Bic, B2c и Взс, причем В0с Bic B2c Взс, поскольку b b b bЈ, что обеспечивает на этих участках переменные удельные нагрузки на образующих в зависимости от числа циклов нагружения.

Для создания на отдельно выделенных центральных секторных участках нагрузок и чисел циклов нагружения, соответствующих различным точкам кривой усталостного выкрашивания, длина или средняя длина В§. и BMI образующих центральных секторных участков каждой группы в отдельности определена по зависимости

I а

- Ьм|

Ьмс

0)

при угловом 360°/(ma+ k),

шаге в группе, равном

BMI Вм0

та + k - b/| та -f k - bio

(2)

5

0

5

0

5 g(-

5

0

0

5

при угловом шаге в группе, равном 360°/а, где В,г0 и BMO соответственно длина или средняя длина образующих центральных цилиндрических секторных участков в группах с наименьшим количеством центральных секторных участков с сегментными срезами и угловым шагом, соответственно равным 360°/(ma+ k) и 360°/а; bMj и ЪЈ - количество центральных секторных участков с сегментными срезами в группах с угловым шагом, соответственно равным 360°/а и 360°/(ma + k), например, для контробразца 3 Ьм1 1, Ьм2 2 и Ьмз 3, для образца 4 Ьсг 2, Ь,Г 3 и ЬЈ, 4; Ьм0 и btc - наименьшее количество центральных секторных участков с сегментными срезами в одной из групп секторных участков с угловым шагом, соответственно равным 360°/а и 360°/(ma + k), например Ьм0 0 для контр- 0 образца 3 и b 1 для образца 4; Р - показа- тель степени кривой усталостного выкрашивания.

На фиг. 2 и 4 в обозначениях длин обра- зующих BMO . BMI и т.д., а также ос - BfVic и Т-Д- индексы М и б упущены.

Тогда, например, для испытания стальных образцов на усталостное выкрашивание при Р б, m 1, k 1 иа 4и количестве центральных секторных участков с сегментными срезами на контробразце 3 равном соответственно Ьм0 0;. Ьм1 1; Ьм2 2 и Ьмз 3, а на образце 4 - 1; ЬЈ 2; ЬЈ 3; ЬЈ 4 длины образующих секторных участков с дугами OQ , #1 .0-г и % на контробразце 3:

,г0; 0,,- 62 ВСГ2 0,79 ВХ0 ; Вз В,5з 0,63 В/0 ; на образце 4: Во BMO. 0,908Вм0; 0,79ВМо; Вз Вмз 0,63ВМоУзел трения работает следующим образом.

Контробразец 3 с угловым шагом секторных участков в группе, равным 360°/а, устанавливают на держателе 1, а образец 4 с угловым шагом секторных участков в группе, равным 360°/(ma + k), - на валу 2, сжимают их нормальной силой и приводят во вращение.

При этом на контробразце 3 реализуется опережающий режим (угловая скорость контробразца 3 больше угловой скорости образца 4). При соотношении угловых скоростей, определяемом в общем случае по зависимости (ma+ k)/a (и как частный случай - из отношения (а+ 1)/а при m и k равных единице) и равном, например 5/4 при а 4, после каждого оборота контробразца 3 происходит его смещение относительно образ- ца 4 на 1 сектор с дугой 360°/а, равной, например, 90° при а 4, контактирующий с секторами образца 4 с дугами 360°/(а+ k), равными, например, 72° при а 4. По завершении (а+ 1) или 5 оборотов при а 4, контр- образца 3 относительное положение контробразца 3 и образца 4 становится исходным, затем цикл повторяется. Поэтому каждый из а секторов, или из 4 секторов при а 4, контробразца 3 с дугой на каждом секторе, равной 360°/а или 90° при а 4, периодически, каждые а + 1, или каждые 5 оборотов при а 4, контактирует последовательно с каждым из а + 1, или из 5 секторов при а 4, образца 4 с дугой на каждом секторе, равной 360°/(а+ k), или 72° .

Непрерывность контакта образующих цилиндрических секторов контробразца 3 и образца 4 обеспечивается за счет того, что ширина центральных цилиндрических секторов 37, 38, 39 образца 4 равна суммарной ширине центральных и боковых секторов контробразца 3, а контробразец 3 снабжен дополнительными боковыми поясками 21 и 22. Поэтому в процессе обкатывания контробразца 3 и образца 4 в контакте попеременно находятся или секторные участки центральных цилиндрических секторов 5, 6 и 7 контробразца 3 с секторными участка- ми основных центральных цилиндрических секторов 46 образца 4, или секторные участки боковых цилиндрических секторов 10, 11 и 12 контробразца 3 с секторными участками вспомогательных центральных цилиндрических секторов 47 и 48 образца 4, или секторные участки дополнительных боковых поясков 21 контробразца 3 с секторными участками боковых цилиндрических секторов 40, 41, 42 и 43 образца 4. При этом симметричное расположение боковых цилиндрических секторов, а также дополнительных поясков по отношению к сечению, проходящему через середину центральных секторов, обеспечивает по- стоянство линии действия нагрузки вдоль оси контробразца, что обеспечивает снижение вибрации.

Так как количество Ьм| центральных секторных участков с сегментными срезами

в каждой группе в отдельности с дугами, равными GO , а , a.i и 03 , различно и меньше числа а, или 4 при а 4, и равно соответственно bm0 0, bMi 1, Ьм2 2 и Ьмз 3, то соответствующие участки секторов с дугами

do , щ , ch. и Оз каждого из центральных секторов образца 4 с дугами секторов, равными 360°/(а + 1), или 72° при а 4, после- довательно контактируя по дуге с соответствующими участками секторов с сегментными срезами контробразца 3, разгружаются за цикл (за 4 оборота) столько раз, сколько центральных секторных участков с сегментными срезами в каждой группе.

Выполнение центральных 30 - 33 и боковых 34, 35 и 36 секторов с сегментными срезами на образце 4 позволяет в зависимости от количества , центральных секторных участков с сегментными срезами в каждой группе в отдельности разгрузить за цикл (за 5 оборотов) центральные цилиндрические секторные участки контробразца 3 столько раз, сколько центральных секторных участков с сегментными срезами содержится в каждой группе в отдельности.

Выполнение образующих центральных секторных участков в соседних по периметру группах с переменной длиной, которая уменьшается ступенчато и равна, например, В0 Bi Ba Вз, при переходе от секторных участков группы с дугами Оо и меньшим количеством центральных секторных участков с сегментными срезами, равным, например, Ьм0 0, к секторным участкам группы с дугами Оз и большим количеством центральных секторных участков с сегментными срезами в группе, равным, например, Ьмз 3 (Ьм0 bMi Ьм2 Ьмз). обеспечивает на этих секторных участках с дугами на них, равными «о , о. , а.2 и «з , различные удель-. ные нагрузки q0, qi, Q2 и qs на единицу длины образующих.

Поскольку величина нормальной силы прижатия образца и контробразца за время испытания постоянна, а длины образующих В0 В В2 Вз, то q0 qi q2 qs.

Тогда прит и а 4 и количестве центральных секторных участков с сегментными срезами на контробразце 3 и образце 4, равном соответственно Ьм0 0; Ьмч 1; bwi2 2 и Ьмз 3 и bЈ0 1; Ь(уу 2; 3; ,.на секторных участках контробразца 3 и образца 4 в пределах каждого из 4 секторов с дугой на каждом секторе, равной 360°/а для контробразца 3 или 360°/(ma + k) для образца 4, или 90 и 72° при т 1, к 1 и

а 4, получают на центральных цилиндрических секторах 7, 5 и 6 контробразца 3 и на основных центральных цилиндрических секторах 46 образца 4 по 4, 3, 2 и 1 секторному участку с дугами, равными соответственно ССо , «1 , «2 , Ш И Go , d , (h И OJJ ,

которые подвергаются за время испытания различным числам циклов нагружения, равным соответственно N0 4N, N1 3N, N2 2N и N3 N при различных величинах удельных нагрузок ро, qi, q2 и дз, что соответствует 4 сериям опытов при 4 значениях нагрузок Qo qi Q2 Q3 и числах циклов нагружения N0 Ni Na N3, соответственно по 8, 6, 4 и 2 опыта в каждой серии опытов, что сокращает время испытания.

Аналогично, в случае, когда образец 4 состоит из смещенных вдоль оси колес нескольких групп, например 4 центральных и боковых секторных участков, цилиндрических и с сегментными срезами и снабжен дополнительными боковыми поясками, а- центральные и боковые секторные участки с сегментными срезами выполнены на контробразце 3, при этом образующие секторных участков центральных цилиндрических секторов образца 4 выполнены с переменной длиной, изменяющейся непрерывно (фиг. 4, 5) на контробразце 3 и образце 4 в пределах секторов с дугами, равными 360°/а для контробразца З.и 360°/(та + к) для образца 4, или 90 и 72° при т 1, k 1 и , получим центральные секторные участки, расположенные на цилиндрических секторах контробразца 3 и основных центральных цилиндрических секторах образца 4 с дугами на участках, равными

«о , «1, ai, Оз и QO , d , 02 и оз , подверженные за время испытания различным числам циклов нагружения N0 4N, N1 3N, N2 2N, N3 N и переменным удельным нагрузкам на каждом из участков, средние величины которых посредине участков равны QOC, qic, Q2c и qsc. Так как Вос Bic B2c Взс, то . Равновероятность усталостного выкрашивания секторных участков, подверженных различным нагрузкам и числам циклов нагружения, обеспечивается следующим образом.

Длина или средняя длина BS i и BMI образующих центральных секторных участков каждой группы в отдельности определена по зависимости (1) при угловом шаге в группе, равном 360°/(ma + k), или по зависимости (2) при угловом шаге s группе, равном 360°/а.

Тогда справедливы зависимости:

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

qoP/2/qiP/2 Ni/N0; qiP/2/q2P/2 №/N1; q2P/2/q3P/2 N3/N2,

где Р - показатель степени кривой усталостного выкрашивания (принимаем равным шести).

Поскольку величины контактных напряжений (7По . Оп1 , Оп2 и оьз и удельных нагрузок q0, qi, q2 и qs связаны между собой таким образом, что Oho/оы q0/qt ,то

oRo/ i-qop 2/qipЈ

Но q0P/2/qiP/ Mi/No, поэтому

oЈo/oSi Ni/No, откуда оЈ0 N0 081 -N1.

Аналогично oRi/On2 Na/Ni , откуда On2 Ni 082 N2 ; 0fa/0n3 №/№, откуда

ofo N3. Откуда следует

ofio N2

oS3-N3.

Поскольку Р - показатель степени кривой усталостного выкрашивания, то контактные напряжения Oho , ОЫ , ОЬ2 и оьз и числа циклов нагружения N0, N1, N2 и NS центральных секторных участков образца и контробразца соответствуют нескольким (четырем) точкам наклонной ветви кривой усталостного выкрашивания.

Формула изобретения

360°/а или 360°/(ma + k), где т - целая часть

смешанного числа m - , k и а - соответст3

венно числитель и знаменатель правильной дроби смешанного числа, а количество центральных секторных участков с сегментными срезами в каждой группе различно и меньше числа а или ma+ k при расположении секторных участков в группе с угловым шагом соответственно 360°/а или

360°/(ma+ k), отличающийся тем, что, с целью сокращения времени испытаний, на наружной поверхности образца выполнены центральные и боковые секторные участки с сегментными срезами, разность количества центральных секторных участков с сегментными срезами в каждой группе на образце и контробразце равна ma+ k - а, а длины образующих центральных цилиндрических секторных участков различных групп на контробразце или образце уменьшаются, плавно или ступенчато при переходе от группы с меньшим числом центральных секторных участков с сегментными срезами к группе с большим числом указанных секторных участков.

.. % I a - bMi

,S : RT- ч :-

a-Ьмо при угловом шаге в группе, 360°/(ma+ k), или из условия

% ma+k-ttfi BMi ВМо та + k bfo

при угловом шаге в группе, равном 360°/а, где Bab и BMO соответственно длина или средняя длина образующих центральных секторных участков в группах с наименьшим количеством центральных секторных

участков с сегментными срезами и угловым шагом соответственно 360°(ma+ k) или 360°/а; btvij и количество центральных секторных участков с сегментными срезами в группах с угловым шагом соответственно

360°/а или 360°/(ma + k), Ьм0 и -наименьшее количество указанных секторных участков в одной из групп с угловым шагом соответственно 360°/а или 360°/(ma + k); р - показатель степени кривой усталостного

выкрашивания.

Фиг. 4