立式銑床主軸及銑頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

立式銑床主軸及銑頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),立式銑床主軸及銑頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),立式,銑床,主軸,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8翻譯 摘要 通過使用s-theory，裂紋萌生角度的接觸面矩形剛性沖頭和平面基板已被調(diào)查。摩擦系數(shù)在邊緣的接觸，這特點(diǎn)的漸近應(yīng)力場(chǎng)，被視為控制參數(shù)的分析。預(yù)測(cè)的結(jié)果是一致的實(shí)驗(yàn)觀察。獲得的信息可以提供深入了解不同階段的損傷相關(guān)的復(fù)雜過程中的微動(dòng)疲勞。 1. 說明 接觸問題涉及范圍廣泛的工程問題。它們可能包括夾板之間的連接軸，螺栓連接，和某些幾何燃?xì)鉁u輪風(fēng)扇葉片榫頭等，這些組件很容易疲勞失效。微動(dòng)疲勞破壞可分為2階段：裂紋萌生與擴(kuò)展。壽命估算含裂紋結(jié)構(gòu)可以得到解決的許多現(xiàn)有的模型。但影響微動(dòng)接觸裂紋起始可能更易于分析由于裂紋成核和開始更為復(fù)雜的問題可能涉及的知識(shí)的綜合作用載荷，幾何和材料除了使用一個(gè)有效的破壞準(zhǔn)則，最好能處理裂紋形核，發(fā)起和傳播。 疲勞壽命和疲勞極限的機(jī)械部件，減少循環(huán)微動(dòng)疲勞的接觸。循環(huán)微動(dòng)負(fù)荷往往激活缺陷的接觸表面這將導(dǎo)致裂縫的發(fā)展。然而，分析了微動(dòng)疲勞是困難的，因?yàn)閾p害過程中可能涉及多種裂縫[ 1 , 2 ]。在很多測(cè)試，多裂縫往往是附近發(fā)現(xiàn)的邊緣接觸或接近ship-stick邊界[ 3 , 4 ]。傳統(tǒng)的做法沒有考慮裂縫的存在，并利用應(yīng)力和應(yīng)變?cè)谀承╋w機(jī)沿接觸面，被視為關(guān)鍵[ 5 8 ]。應(yīng)力和應(yīng)變，然而，是高度升高近接觸邊緣相似，裂紋尖端。微小變化的微動(dòng)條件，可能會(huì)導(dǎo)致大的變化最終斷裂。這將導(dǎo)致大量的分散的數(shù)據(jù)。本工作將使用的聯(lián)系和斷裂力學(xué)預(yù)測(cè)開裂方向從接觸表面的接觸體。 2. 應(yīng)變能密度準(zhǔn)則 該s-criterion可以用來描述力學(xué)性能的穩(wěn)定和不穩(wěn)定裂紋生長，臨界載荷和裂紋起裂角的混合模式。它利用應(yīng)變–能源–密度因子S是與應(yīng)變能密度函數(shù)dW/dV通過這個(gè)關(guān)系dW/dV =S/r如果r是從距離裂紋尖端。關(guān)鍵值dW/dV可以確定從該地區(qū)在單軸應(yīng)力應(yīng)變曲線–[ 9 11 ]。S的漸近分析是只取決于角度的h。一般來說，S取決于r，它可以使用漸近形式的S： 是泊松比，E是彈性模型。 在過去的幾十年，s-theory已廣泛應(yīng)用于裂縫問題分析的使用漸近應(yīng)力場(chǎng)對(duì) 。然而，該理論仍然有效時(shí)，使用完整的應(yīng)力場(chǎng)。在這種情況下，S將取決于與r和H 。應(yīng)該指出的關(guān)系dW/dV=S/r是必要的介紹距離從裂紋尖端定位網(wǎng)站失敗。這個(gè)距離是吻合r的奇異性質(zhì)的應(yīng)變能密度場(chǎng)。此外，r還可以被用來作為距離從接觸邊緣在沒有預(yù)先存在的裂紋。因此，它可以用來預(yù)測(cè)開裂方向發(fā)起的接觸。 3. 漸近應(yīng)力場(chǎng)在滑動(dòng)接觸 3.1．邊界條件 滑動(dòng)接觸的剛性，名額沖床，半寬度a，在均勻，各向同性，彈性半平面中的如圖1所示。直角坐標(biāo)（x1,x2）,和極性坐標(biāo)（r,h），與起源的左邊緣接觸，被選擇。常力P和切力Q在沖床。正常和剪切力沿界面已解決封閉形式[ 2 , 12 ]，正如： f是摩擦系數(shù)，可以通過下面公式?jīng)Q定： 泊松比做基板。 式（3）表明，附近的應(yīng)力狀態(tài)沖床角變化，如： 當(dāng)或，收益率則為。 這給同一順序的應(yīng)力奇異性，如： 圖1.一個(gè)二維矩形沖床和基板之間的聯(lián)系 對(duì)于裂紋均衡器式（5）和（6）可以得出。不過，應(yīng)力強(qiáng)度因子是不相關(guān)的能源釋放率在裂紋問題。因此，物理意義的K1當(dāng)作為失敗的標(biāo)準(zhǔn)是不清楚的。應(yīng)變能密度理論沒有這種限制，因?yàn)樗鼘⒆⒁饬杏谑〉囊粋€(gè)元素的引用從附近的一個(gè)網(wǎng)站，失敗可能發(fā)生的。通過，它可能是強(qiáng)調(diào)失敗總是假定開始從有限距離的裂紋尖端的確切位置不能被發(fā)現(xiàn)的物質(zhì)。 當(dāng)=0.5，漸近應(yīng)力邊界條件下接觸基板面積左角 和 3.2. 模式1的奇異應(yīng)力場(chǎng) 奇異應(yīng)力領(lǐng)域的尖銳邊緣的之間的聯(lián)系和矩形剛性沖頭基板是眾所周知的漸近接觸分析[ 12 ]。使用坐標(biāo)（r，h），圖1，強(qiáng)調(diào)在左上角被發(fā)現(xiàn)不同的 這表達(dá)的是相同的形式與模式1壓應(yīng)力場(chǎng)，但在 3.3. 模式2奇異應(yīng)力場(chǎng) 從溶液中[ 12 ]，漸近應(yīng)力領(lǐng)域模式2是由 3.4. 人物的應(yīng)力域 一開始取決于奇異裂紋應(yīng)力域。這種壓力的領(lǐng)域相當(dāng)于公式（9）添加等式（11）。當(dāng)有效地K1和K2，用h表示為[13] 根據(jù) 圖2顯示了這些公式典型的角變化分析。（13）和（14）角h和f。它表明 k1（h）將積極在某些h和f，其中是指具有典型的接觸邊界斷裂特征，可以調(diào)查使用s-theory。 4. 在完整的微動(dòng)接觸邊界開裂 奇異應(yīng)力域旁邊的角落，一新的裂縫會(huì)形成一定的臨界荷載。本初始開裂角度可從應(yīng)變能密度因子準(zhǔn)則[ 9–11 ]。它是假設(shè)裂紋往往在發(fā)展方向而Smin盛行。這是。這導(dǎo)致 圖2. 有效應(yīng)力強(qiáng)度因子的變化k1，k2和角h，不同于f 圖3給出了圖的關(guān)系正常開裂角和系數(shù)摩擦。實(shí)驗(yàn)觀測(cè)[ 13 ]表明，在微動(dòng)疲勞裂紋萌生角度測(cè)試范圍廣泛，從25到80度。在這些微動(dòng)測(cè)試，如果隨循環(huán)的初始值0.2–0.4到最終穩(wěn)定值0.7–1.2。圖3顯示其開裂角預(yù)測(cè)理論裂縫開始從接觸邊界是一致的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 圖3. 開裂角h0系數(shù)與摩擦系數(shù)f 5. 結(jié)論 矩形之間的接觸問題剛性沖頭和平面基板已被調(diào)查通過使用s-theory。破裂角在邊界的基板是理論上預(yù)言。本研究結(jié)果提供了一個(gè)方法確定裂紋萌生從一個(gè)網(wǎng)站不存在裂紋。記住，一個(gè)先決條件，用斷裂力學(xué)，材料必須假定有一個(gè)現(xiàn)有的裂縫。 此外，在工作[ 14 ]研究了壓力國家附近的角落全接觸問題微動(dòng)利用漸近分析。他們的結(jié)果表明，有無限的組合摩擦系數(shù)f和楔角這將導(dǎo)致一個(gè)奇異的旁邊0.5角。盡管秩序的應(yīng)力奇異性從沒有接觸邊界裂縫是相同的，一個(gè)舊的裂紋，這物理解釋的應(yīng)力強(qiáng)度因子在接觸問題是不同的，的意義不明確。利用應(yīng)變能量密度理論沒有這個(gè)問題。其物理意義而言，預(yù)測(cè)失敗骨折仍然是相同的。這種區(qū)別應(yīng)該承認(rèn)。