явлений в области контакта; это позволяет сохранить в уравнениях (6.7.1) только написанные слагаемые.
Расстояние между двумя точками
поверхностей
расположенными на одном перпендикуляре к плоскости
равно
и очевидно, что
на рис. 21, а и б показаны два возможных расположения поверхностей
при их внешнем и внутреннем соприкасании.
Рис. 21
Дальнейшее рассмотрение имеет целью представить
в виде
для чего вводится новая система осей
если обозначить через
углы, составляемые осями
с осью х, то по формулам преобразования координат
и выражение z представится в виде
где обозначено:
Через а назовем угол между осями
(отсчитываемый от
):
и введем в рассмотрение средние кривизны поверхностей
в точке О:
так что
Теперь подберем величину
так, чтобы обратить в нуль слагаемое в (6.7.4), содержащее произведение
Вместе с тем по (6.7.5) и (6.7.9) имеем
Из двух уравнений: (6.7.10) и первого уравнения (6.7.11) находим теперь
где
Теперь находится по условию
после чего определится по (6.7.8):
через обозначена большая из двух величин
По (6.7.12) имеем также
Таким образом определена система осей
в которых квадратичная форма (6.7.4) приведена к сумме квадратов (6.7.3), и найдены коэффициенты этой формы
Они оба положительны, так как
при любых значениях переменных х, у.
Рис. 22.
Рис. 23.
В частном случае поверхностей вращения с параллельными осями при их внешнем (рис. 22, а) и внутреннем (рис. 22, б) соприкасании имеем
и по (6.7.13), (6.7.5)
Тогда при
имеем
Если
то
и в обоих случаях
Случай поверхностей вращения с осями, расположенными накрест, представлен на рис. 23, а при внешнем соприкасании и на рис. 23, б при внутреннем. Теперь
так что
и при
соответственно имеем
Интересен также случай соприкасания поверхностей вращения в точке на оси вращения
Тогда
Угол а произвольный,
Получаем при внешнем соприкасании
и эта же формула сохраняется и при внутреннем соприкасании, но тогда большая по модулю из двух величин
отрицательна.
Например, для двух соприкасающихся извне шаров радиусов
по (6.7.20)
а для шара радиуса
в сферической полости радиуса
При соприкасании двух цилиндров радиусов а и
с накрест расположенными осями
В случае шара
радиуса
в цилиндрическом желобе
радиуса
причем ось х направлена перпендикулярно образующей цилиндра.