Узел трения для испытания материалов на контактную усталость

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1727 6 01 М 3/ О О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ итут и иалист 9.НИЯ МААЛОСТЬ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Киевский политехнический инс50-летия Великой Октябрьской соцческой революции(56) Авторское свидетельство СССМ 1665282, кл, 6 01 М 3/56, 18.04.(54) УЗЕЛ ТРЕНИЯ ДЛЯ ИСПЫТАТЕРИАЛОВ НА КОНТАКТНУЮ УСТ 2(57) Изобретение относится к испытанию материалов на трение, в частности к определению износостойкости, задиростойкости 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 выкрэшивания. В узле трения для испытания материалов на контактную усталость, /У 8 /5 У Ю Р.Веселовск едак Зак Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 1274 Тираж ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/51727033 40 содержащем контактирующие друг с другом цилиндрические образец 4 и контробраэец 3, на наружной поверхности контробраэца 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/(гпа+К), где п 1 - целая часть смешанного числа вк/а; К и а - числитель и знаменатель правильной дроби смешанноИзобретение относится к испытаниям материалов на износостойкость, задиростойкость, 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 иэ 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 виде смешанногочисла в - , где в - целаяачасть смешанного числа, 1 и а - соответственно числитель и знаменатель правильной дроби смешанного числа, Например, если передаточное число зубчатых колес принять равным 5/4,5 10 15 20 25 30 35 го числа, количество центральных секторных участков с сегментными срезами в каждой группе различно и меньше числа а или (та+ к) при расположении секторных участков в группе с угловым шагом 3600/а или 360 /(та+к), 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 (гпа+ К - а), 1 з.п. ф-лы, 5 ил. то гп будет равным единице, 1 - также единице, а а - четырем,Контробраэец 3, установленный на держателе 1,.содержит несколько центральных, например 5, 6 и 7, и отделенных от нихтехнологическими проточками 8 и 9 боковых, например 10, 11 и 12 цилиндрическихсекторов одинакового диаметра, чередующихся в шахматном порядке с перекрытиемдруг друга по дугефс 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 3600/а, равными,например 90, 90 и 180 при а = 4, где э -знаменатель правильной дроби смешанноКго числа в - , выражающего передаточноеачисло зубчатых колес кинематической цепи,связывающей держатель 1 с валом 2. Контробразец 3 содержит также отделенные отбоковых секторов 10, 11, 12, 16, 17 и 18технологическими проточками 19 и 20 дополнительные боковые пояски 21 с одинаковыми диаметрами, равными диаметруцилиндрических секторов.Ширина боковых цилиндрических секторов 10, 11 и 12, а также ширина дополнительных боковых поясков 21 контробразца3 выбирается из условия обеспечения контактной прочности их рабочих поверхностей за время испытания центральныхцилиндрических секторов 5, 6 и 7 и должнабыть не менее максимальной ширины центрального цилиндрического сектора и равна,например, В 0/2.Соседние по периметру боковые цилиндрические секторы 10, 11 и 12 содержат,например, различные дуги а 1 Б, а 2 Б и азБ,расположенные паротив центральных секторов с сегментными срезами с такими жедугами, причем а 1 ьа 2 ьазв360/а.рических секторных участков в соседних по периметру группах с дугами ао, а 1,02 и аз выполненны с переменной длиной, которая уменьшается, например, ступенчато, при переходе от секторныхучастков группы с дугой а и меньшим количестком центральных секторных участков.с сегментными срезами, равным Ьм =0 в этой группе, к секторным участкам с дугой сб и большим количеством центральных секторных участковс сегментными срезами в группе и равным, например,Ьмз= 3,Поэтому длина зубьев на секторных у ч а с т к а х с д у г а м и ао, а 1, а 2 и аз равна соответственно В 0, В 1, В 2 иВз, причем В, В 1 В 2 Вз, посколькуЬм, Ьм 1 Ьм 2 Ьмз, что обеспечивает на этих участках различные удельные нагрузки на образующие секторных участков в зависимости от числа циклов их нагружения. 40455055 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) центральных и боковых секторов, 5 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 а 0, а 1, а 2 и с, равными а, = 3600/а -азБ: а 1 =азБ -а 2 Б; аг =агБ -а 1 Б и аз = 10 = а 1 Б, где а 1 Б, а 2 Б, аБ - 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 порядкесдугами аа 1,а 2 и аз фиг.2).От дельно выделенные по одному в пределах каждого сектора с дугой 3600/а секторные участки, цилиндрические и с сегментными срезами, с одинаковыми дугами а.,а 1,а 2 и аз расположены с угловым 25 шагом, равным 360/а, и образуют по суммарному количеству отдельно выделенных секторных участков, например, 4 группы центральных и боковых секторных участков.30Количество 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 а 0 Ьм = 0; с дугой а 1 Ьм 1= 1; с дугой а 2 - Ьм 2= 2; с дугой аз Ьмз=3.Образующие центральных цилиндОбразец 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 ф и расположенные с угловым шагом, равным, а также кратным 360/(гпа+ К) и равным, напримерр, 360/5 = 72 и 2 3600/5 = 144 п ри п 1= 1, 1= 1 и а= 4, где п 1 - целая часть сме 1(шанного числа п 1 - , выражающего перевдаточное число зубчатых колес кинематической цепи, связывающей держатель 1 с валом 2; М и а - соответственно числитель и знаменатель правильной дроби смешанного числа,Ширина центральных секторов 30 - ЗЗ и 37, 38, 39 по крайней мере не меньше суммарной шириныцентральных 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 Во/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 использоватьсяя.Соседние по периметру боковые цилиндрические секторы 40 - 43 содержат,Iа 1 Б расположенные против центральных секторов с сегментными срезами 30 - 33 с такими жедугами, причема 1 Б 02 Б ЙзБиБ, При этом сй= 360/(ща + К),Отношение центральных углов центральных секторов 30, 31 и 32 с сегментнымисрезами образца 4 к центральным угламцентральных секторов 13, 14 и 15 с сегментными срезами контробразца 3 равноа/(ва+ 1) например 5/4 при в= 1, к= 1,а= 4. 5Каждый из секторов образца 4 с дугой360/(ва+К) содержит одинаковое суммарное количество, например 4, секторных участков, например 49 - 52(фиг. 3) центральныхи боковых секторов, цилиндрических 37, 38 10и 39; 40, 41, 42 и 43 и с сегментными срезами30, 31 и 32 и 33; 34, 35 и 36 с дугами этихсекторных участков аа 1,а 2 и аз иравными, например со =сйБ - сгзБ== 360/(ва+ К) - аЗБ, а 1=ОБ - а 2 Б; 15й 2 = Й 2 Б - С 1 Б И СЗ = Я 1 Б, ГДЕ (У 1 Б, Й 2 Б,Я 3 Б и ИБ - дуги соседних по периметруцентральных секторов с сегментными срезами,Секторные участки 49 - 52 расположенына каждом из секторов с дугами 360/(ва+К)в одной и той же последовательности попризнаку равенства дуг а,а 1,а 2 и азшагов 360/(ва+К), как и на контробразце 3(фиг. 3),Отдельно выделенные секторные участки 49 - 52, цилиндрические и с сегментными срезами, с одинаковыми дугамиЯ а 1, а 2 и аз, расположенныесугловымшагом 360/(ва+К) или 360 О/(а+1) и ри в= 1,К= 1, образуют по суммарному количествуотдельно выделенных секторных участковнескольких групп, например 4 группы центральных и боковых секторных участков, Количество центральных секторных участковЬ с сегментными срезами в каждой группев отдельности на образце 4 по сравнению сколичеством центральных секторных участков с сегментными срезами на контробразце 3 больше на ва+ К - а секторныхучастков, или на 1 участок при в= 1, К= 1;и для групп секторных участков с дугамиаоцг=1, сдугамиа 1 Ь.=2, сдугамиа 2 Ц,=З,с дугами аз Ь-,=4, при этом Ь,с(гпа+ К), илиЬ,(5 при в = 1, Е = 1 и а = 4.Это условие выполнено за счет выполнения дополнительного центрального сектора с сегментным срезом 33 с дугой аБТак как сумма дуг сегментных срезов, выполеннных на каждом из центральных секторных участков, взятых по одному в группе,равна дуге сектора 360/(ва + К), т.е.а, +сЬ+а 5+а 5= 360/(гпа + 1 с), то дугасегментного среза дополнительного цент-.55рального сектора равна дуге 360 /(ва + К),или 360 О/(а + 1) при п 1= 1, К= 1, т,е.4 Б==360 О/(а+ 1), или с 4 Б= 360 О/5 = 72 при а= 4,а сегментный срез выполнен, например, в пределах одного сектора с дугой 360 О/(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 Ьмо с дугой ао, в исходном положении находится в контакте с крайней образующей любого из центральных цилиндрических секторных участков образца 4 с дугамина участке, но с количеством секторных участков с сегментными срезами в группе, большим на ва+ К - а, или на 1 участок при в= 1 и 1= 1, по сравнению с контробразцом 3 и равным, например, Ь = 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 ао контробразца 3 контактирует с крайней образующей участка 49 с дугой с 4 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 секторные участки с переменной длиной образующих в различных группах с дугами, равными, например с 4, с 1, а и аз, 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/(ва+ К) на образце 4 и 360 О/а на контробразце 3 рассредотачивают по периметру образца таким образом, чтобы по всзможности 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"Г" а - Ьм,ми а 1 ь,ав,сбь СААБ,аБаБ и ав, При этом с 1 Б =Ж+сЬ;с 6 Б =с 6: с 6 Б =Ы: ОБ =й; ОБ =с 1 +0+6; ОБ =бр.Контробразец 3 содержит 5 боковых цилиндрических секторов с одинаковыми или различными дугами, равными а 1 Б, СААБ, О 2 Б, сзБ и щБ. П ри этом Й 1 Б =62 + Йз; СААБ = Йз, ЙЗБ =(х 1; сг 4 Б = = (22Количество центральных секторных участков Ь; с сегментными срезами в каждой группе секторных участков в отдельности с дугами равными , а,с 6 и а, наобразце 4 меньше числа ва + К или меньше 5 при п 1=1, 1=1 и а=4, и равно соответственно Ьд= 1, Ь= 2, Ь,= 3, Ьг= 4, а на контробразце 3 на ва + К - а, или на 1 участок при в= 1, 1= 1, меньше, чем на образце 4, т.е. Ьмо= О, Ьм 1= 1, Ьмз= 3,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 б,а,а и с 6, выполнены с переменной длиной, которая уменьшается непрерывно при переходе от секторныхучастков группы с дугойи меньшим количеством центральных секторных участков с сегментными срезами, равным, например, Ь, = 1 в этой группе, к секторным участкам с дугой с 6 и большим количеством центральных секторных участков с сегментными срезами, равным, например, 4.Поэтому средняя длина образующих секторных участков центральных секторов с дугами ,а,с 6 и с 6 равна соответственно Вос, В 1 с В 2 с и Взс, причем Вос В 1 с В 2 с Взс, поскольку Ь; Ь Ь, Ь 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 Ву. и Вм образующих центральных секторных участков каждой группы в отдельности определена по зависимости 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 при угловом шаге в группе, равном 360 О/а, где В,г и Вмо - 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/(ва+ 1) и 360 /а; Ьм, и Ьд. - количество центральных секторных участков с сегментными срезами в группах с угловым шагом, соответственно равным 360 О/а и 360/(ва+ М), например, для контр- образца 3 Ьм 1=1, Ьм=2 и Ьмз=3, для образца 4 Ь, = 2, Ь,С= 3 и Ь,Г = 4: Ьм, и Ь,Г - наименьшее количество центральных секторных участков с сегментными срезами в одной из групп секторных участков с угловым шагом, соответственно равным 360/а и 360/(ва + К), например Ьм = 0 для контр- образца 3 и Ь=1 для образца 4; Р - показатель степени кривой усталостного выкрашивания,На фиг. 2 и 4 в обозначениях длин образующих Вм, Вм 1 и т.д., а также В,. В1, и т,д. индексы М и д упущены.Тогда, например, для испытания стальных образцов на усталостное выкрашивание при Р = 6, п 1 =1, 1 =1 и а =4 и количестве центральных секторных участков с сегментными срезами на контробразце 3 равном соответственно Ьмо= 0; Ьм 1= 1; Ьм= 2 и Ьмз= 3, а на образце 4 - Ь 1; Ь;= 2; Ь.= 3; Ь= 4 длины образующих секторных участковсдугами аа 1,аг ийзна контробразце 3:В,= вс,; в 1= в 51 = 0,908 в,; в= = Вс 2 = 0,79 ВХо, Вз= ВХз = 0,63 Вдо, на образце 4: Во = Вм, В 1= Вм 1= 0,908 Вм,; В 2=Вмр= 0,79 Вмо; Вз = Вмз= 0,63 Вмо.Узел трения работает следующим образом,Контробразец 3 с угловым шагом секторных участков в группе, равным 360 О/а. устанавливают на держателе 1, а образец 4 с угловым шагом секторных участков в группе, равным 360/(ва + К), - 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 (гпа+ к)/а (и как частный случай - из отношения (а+ 1)/а при гп и К равных единице) и равном, например 5/4 при а= 4, после каждого оборота контробразца 3 и роисходит его смещение относительно образца 4 нэ 1 сектор с дугой 360 О/а, равной, например, 90 и ри а = 4, контактирующий с секторами образца 4 с дугами 360 /(а+ 1), 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 О/а или 90 при а= 4, периодически, каждые а + 1, или каждые 5 оборотов и ри 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 О/(а+ К), или 72 при а= 4,Непрерывность контакта образующих цилиндрических секторов контробразцэ 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 контр- образца 3 и образца 4 в контакте попеременно находятся или секторные участки центральных цилиндрических секторов 5, 6 и 7 контробразца 3 с секторными участками 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 5 10 15 20 25 30 35 40 45 4, или секторные участки дополнительных ГО 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 постоянство линии действия нагрузки вдоль оси контробразца, что обеспечивает снижение вибрации,Так как количество Ьу центральныхсекторных участков с сегментными срезами в каждой группе в отдельности с дугами, равными а а 1, а 2 и аз, различно и меньше числа а, или 4 при а =4, и равно соответственно Ь = О, Ьм 1= 1, Ьм 2= 2 и Ьмз= 3, то соответствующие участки секторов с дугами О, с 1,4 и а каждого из центральных секторов образца 4 с дугами секторов, равными 360 /(а+ 1), или 72 при а = 4, последовательно 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 ЗО - 33 и боковых 34, 35 и 36 секторов с сегментными срезами на образце 4 позволяет в зависимости от количества ЬЯ центральных секторных участков с сегментными срезами в каждой группе в отдельности разгрузить за цикл (за 5 оборотов) центральные цилиндрические секторные участки контробразца 3 столько раэ, сколько центральных секторных участков с сегментными срезами содержится в каждой руппе в отдельности.Выполнение образующих центральных секторных участков в соседних по периметру группах с переменной длиной, которая уменьшается ступенчато и равна, например, Во В 1 В 2 Вз, при переходе от секторных участков группы с дугами ао и меньшим количеством центральных секторных участков с сегментными срезами, равным, например, Ь = О, к секторным участкам группы с дугами аз и большим количеством центральных секторных участков с сегментными срезами в группе, равным, например, Ьмз=З(Ьмо Ьм 1 Ьм 2 Ьмз), обеспечивает на этих секторных участках с дугами на них, равными ао, а 1, а 2 и аз, различные удельные нагрузки цо, ц 1, ц 2 и цз на единицу длин ы образующих.Поскольку величина нормальной силы прижатия образца и контробразца за время испытания постоянна, а длины образующих Во В В 2 Вз, то цо ц 1 ц 2 цз,Тогда при гп =1, к = 1 и а =4 и количестве центральных секторных участков с сегментными срезами на контробразце 3 и образце 4, равном соответственно Ьг 1 = О; Ьм 1= 1; Ьм 2= 2 и ЬМЗ= 3 и Ьо= 1, Ь1= 2; ЬТ 2= 3; ЬЯ=4, 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" /(гпа+ К) для образца 4, или 90 и 72 при п 1= 1, 1= 1 иа= 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 соответст- ВЕННО ао,а 1,а 2,аз И С 4,Ы,а И О 6, которые подвергаются за время испытания различным числам циклов нагружения, равным соответственно Ко= 4 К, К 1= ЗК, К 2= 2 К и Кз= К при различных величинах удельных нагрузок цо, ц 1, ц 2 и цз, что соответствует 4 сериям опытов при 4 значениях нагрузок Цо Ц 1 Цг ЦЗ И ЧИСЛаХ ЦИКЛОВ НаГРУжЕНИЯ Ко К 1 К 2 Кз, 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/(ва + 1) для образца 4, или 90 и 72 при т= 1, М= 1 и а= 4, получим централ ьн ые секторные участки, расположенные на цилиндрических секторах контробразца 3 и основных централ ьн ых цилиндрических секторах образца 4 с дугами на участках, равными ао,а 1,аг,аз и Ж,а,а и (Ь, пОДвЕР- женные за время испытания различным числам циклов нагружения Ко= 4 К, К 1= ЗК, К 2= 2 К, Кз= К и переменным удельным нагрузкам на каждом из участков, средние величины которых посредине участков Равны Цос, Ц 1 с, Ц 2 с и Цзс, Так как Вос В 1 с В 2 с Взс тО Цос Ц 1 с Ц 2 с Цзс. Равновероятность усталостного выкрашивания секторных участков, подверженных различным нагрузкам и числам циклов нагружения, обеспечивается следующим образом.Длина или средняя длина В" и Вм; образующих центральных секторных участков каждой группы в отдельности определена по зависимости (1) при угловом шаге в группе, равном 360/(та+ 1), или по зависимости (2) при угловом шаге в группе, равном 360/а.Тогда справедливы зависимости; Р/2/ Р/2 К /К, Р/2/ Р/2 К /К,Ц 2 /Цз = Кз/К 2,5 где Р - показатель степени кривой усталостного выкрашивания (принимаем равнымшести).Поскольку величины контактных напряЖЕНИЙ Опо, Оп 1 (Уп 2 И Опз И УДЕЛЬНЫХ На 10 ГРУЗОК Цо, Ц 1, Ц 2 И ЦЗ СВЯЗаНЫ Мвж Сабайтаким образом, что стпоЛ 7 п 1 = Цо/Ц 1, тоН О цоР/2/ц 1 Р/2= й 1/Ко, ПОЭтОМу 15 Ойо/Огп 1 = К 1/Ко, откуда ОйоКо ==ОйзКз.Поскольку Р - показатель степени кривой усталостного выкрашивания, то контак тные напряжения Опо,сЪ 1,оп 2 и Опз ичисла циклов нагружения Ко, К 1, К 2 и Кз центральных секторных участков образца и контробразца соответствуют нескольким (четырем) точкам наклонной ветви кривой 35 усталостного выкрашивания.Формула изобретения1. Узел трения для испытания материа лов на контактную усталость, содержащийконтактирующие друг с другом цилиндрические контробразец и образец, на наружной цилиндрической поверхности контробразца выполнены смещенные вдоль его оси груп пы из центральных и боковых секторныхучастков, цилиндрических и с сегментными срезами, с одинаковыми длинами дуг в каждой группе и расположенными в шахматном порядке с перекрытием цилиндрических 50 секторныхучастков подугесугловым шагом360 о/а или 360/(та+ К), где т - целая часть смешанного числа п 1 - , 1 и а - соответставенно числитель и знаменатель правильной 55 дроби смешанного числа, а количество центральных секторных участков с сегментными срезами в каждой группе различно и меньше числа а или та+ К при расположении секторных участков в группе с угловым шагом соответственно 360 о/а или16 1727033 15 30 35 45 50 360/(ва+ М), о т л и ч а ю щ и й с я 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 ща+ к - 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. 2. Узел трения по п. 1, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью воспроизведения переменных нагрузок и чисел циклов, соответствующих различным точкам кривой усталостного выкрашивания, длина ВД или средняя длина Вм; образующих выбрана из условия Ь а - Ьм;а - мопри угловом шаге в группе, равном360/(ща+ К), или из условия5аа+1 - ЬХ;Вм =Вмо л 1 а+ 1 Ь при угловом шаге в группе, равном 360 /а, где Во и Вмо - соответственно длина или средняя длина образующих центральных секторных участков в группах с наименьшим количеством центральных секторных 15 участков с сегментными срезами и угловымшагом соответственно 360(пза+ Е) или 360 о/а; Ьм; и ЬЯ - количество центральных секторных участков с сегментными срезами в группах с угловым шагом соответственно 20 360 /а или 360/(гпа + К), Ьм и Ь - наименьшее количество указанных секторных участков в одной из групп с угловым шагом соответственно 360/а или 360/(та+ К); р - показатель степени кривой усталостного 25 выкрашивания,