Иванов А.С. - Конструируем машины Часть 1 (1053457), страница 32
Текст из файла (страница 32)
ступин зубчатых и червячных колес при их базировании по торцу заплечнков валов лля бази ванна Список литературы Анурыо В.И. Справочник консгрукгара-машиностроителя: В 3-х т. — Мз Машиностроение, 1982. — Т.1. — 736 с. Биографический словарь леятслей естествозмания и техники / Пол рел. А.А. Зворыкина. В 2-х т. — Мз Большая Советская Энциклопедия, 1958...1959. — Т. 1. — 548 с. Т. 2 — 467 с. Витворт Джозеф // Техник. — 1887. Т.
9, гв 132, с. 133. Дунаев П.Ф., Лекоков О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие дая вузов. — Мз Высш. школа, 1985, — 416 с. Заллпиппен В А. Конструирование деталей мсхамичсаких устройств: Справочник. — Лл Машижктросмие. Ленингр. отд., 1990. — 669 с. Орлов П.И. Основы конструирования: Справачно-мспюическае пособие. В 2-х кн. — Мз Машиностроение, .1988. — Кн. !. — 560 с. Региеглол Д.И., Порвман В.Т.
Точность мегалларе:аущих станков. — Мз Машиностроемис, 1986. — 336 с. Спрзвочник- камструкгора точного приборостроения / Г,А. Веркович, Е.Н. Головенкни, ВА. Голубков и др. — Лз Машиносграсиис. Ленингр. атд., 1989. — 792 с. Управление — зто наука и искусство / А. Файала, Г. Эмерсон, Ф Тейлор, Г. Форд.
— Мз Республика, 1992. — 351 с. Якуушео А.И. Взаимозаменяемосгь, стандартизация и технические измерения. — Мз Машиностроение, 1979. — 343 с. Ш и г 8. ИЗНОСОСТОЙЕОСТЬ, НАДЕЖНОСТЬ ° Где и ком?а применюот исидкие, пластичные и твердые смаючные магие- риалыР ° г?то обозна чают индексы СР...СВ подшипника качения со встроенным уплоптением, указанные после его номера? ° К Как мозкно оценить износ проектирушеого ымгряэсения? ° ь.' Хакими методами мгхюю иовыагть изиоакпюйкость сощиюкеиий? ° Как связано имя Петра Г с решением ттросов о надюююаии в России? и Кто, когда и для каких изделий тыожил начало расчетам с учмиом коли?чесмюеиных показателей надежности? ° ' ь' 'Хакова для самолета Р?л-ббрасчемиит вероятнаопь тиказа, приводяшая к аварийной ситуации? ° Как ио надежноопи ризличактся автомобили Тоета Коралла» и «Фольксваген Дашер» Р ° В каких с«учаях для оценок иадемсиости используют расиределемилг нормальное, логарифмически иоргиыьное, Вейбума, экспонеициальное, бонамииальное, з -квадр ага Р ° ь» Рюк производшп диагностику сосиюяиия шин авиационных колес? ° Как макки фо Форс«(е ать режимы испьтитий на успитость, на изнашивание, на старение изоляции и смаэокР ° Вч В чем заключаетрг суть расчетно-эксиеримеиталыюго метода обеспечения заданных показателей иадююикти иа оиадии испытаний опы об цов.
» " о ыптых рази Как свгоаиы запасы ирочиости, ииккосгпойкоаии, точности с вероятностью безотказной работы конопрукции? ° Какова взаимосвгиь между диапаюнами рассеивания омредшивгицих работоспособность параметров и запасами, которые необходимо предусматривать в консигрукции? На эти вопросы и не только на них Вы найдете ответы в шаге 8. 246 На данном шаге будет продолжено начатое ранее обсуждение трения скольжения (см. шаг 3), а также будут рассмотрены смазочные материалы, применяемые в технике, что позволит представить проблему обеспечения износостойкосги трущихся поверхностей.
На основе этого материала, а также предыдущего рассмотрения вопросов прочности и жесткости конструкций будут изложены методы оценки и обеспечения надежности машины на стадии проектирования. 8.1. Износостойкость 8.1.1. Виды трения скольжения Различают сухое, полусухое, граничное и жидкостное трение скольжения.
Сухое трение (рис. 8.1, а) может иметь место между двумя обезжиренными поверхностями. Обезжиривания можно добиться, наприлзер, промывкой поверхностей спиртом или бензином. Природа сухого трения обусловлена как силами молекулярного схватывания поверхностей, так и взаимным зацеплением микронеровностей. Шероховатость соприкасающихся поверхностей приводит к тому, что их касание происходит лишь по отдельным площадкам.
Поэтому фактическая площадь контакта в сотни раз меньше расчетной, а местные давления значительно превышают номинальные. Это влечет существенное тепловыделение в зонах контакта при относительном скольжении поверхностей. Выступы в зонах контакта при этом размягчаются, что повышает вероятность молекулярного схватывания.
Сухое трение происходит, например, в сухих фрикционных муфтах и тормозах, в соединениях с натягом при обезжиривании поверхностей перед сборкой. Полусухое трение (рис. 8.1, б) — трение в присутствии промежуточных пленок влаги или жира, адсорбированных из окружающей среды. Хотя толщина таких пленок мала и составляет порядка нескольких нанометров (1А = !О мм -7 = 0,1 нм), все же пленка уменьшает возможность схватывания и взаимного зацепления микронеровностей. Коэффициент 247 полусухого трения: значительно меньше коэффициента сухого трения. Граничное трение (рис.
8.1, в) — трение в условиях тонких слоев смазки (0,1 — 0,5 мм); свойства смазки в тонких слоях и в больших объемах неодинаковы. Граничная пленка смазки обладает высокой несущей способностью на сжатие и малым сопротивлением сдвигу. В пределах смазывающей прослойки проявляется одно из физических свойств смазочного вещества — маслянистость. Граничное трение не исключает полностью взаимного зацепления микронеровностей. Жидкостное, трение (рис. 8.1, г) имеет место при толщине смазочной прослойки между взаимно перемещаемыми поверхностями, превышающей суммарную высоту микронеровностей двух поверхностей.
В этом режиме работы коэффициент тренин минимален. Промежуточным режимом, сочетающим в себе жидкостное и граничное трение или жидкостное и сухое трение, является полусухое трение. ®®евут ав Рвс. 3.1. Режимы трения: о — сухое; б — полусухое; е — граничное; г — жнлхостное 8.1.2, Смазочные материалы Назначение смазочных материалов: «уменьшение потерь на трение; «уменьшение или предотвращение износа; ° отвод теплоты; «предохранение от коррозии. Смазочные материалы разделяют на жидкие (масла), пластичные и твердые. Важнейшей характеристикой масел является вязкость— свойство сопротивляться сдвигу одного слоя жидкости по отношению к другому. Масла нельзя заменять пластичными нли 248 твердыми смазками, если в зоне трения выделяется большое количество теплоты, которая должна быть отведена.
Масла Кинематическую вязкость смазки (т1) измеряют с помощью специальных приборов — вискозиметров. Единица измерения вязкости — стоке (1 Ст = 110 м /с); обычно пользуются единицей измерения вязкости сантистокс (сСт), имеющей размерность мм~/с. В расчетах подшипников скольжения и других деталей используется динамическая вязкость масла (г1, Па.с).
Динамическую вязкость можно оценить по кинематической т, Ст,.и плотности масла р, кг/мз, т1 = 10 5 гг р . Плотность масла обычно составляет 870...900 кг/мз. Вязкость масел зависит от температуры г Чг = т1в (тв/О, где т = 2,6...3. Основное применение в машинах имеют минеральные индустриальные масла (ГОСТ 20799-88). Они предназначены для смазки производственного технологическогооборудования, которое в основном работает в закрытых отапливаемых помешениях.
Индустриальные масла имеют в обозначении букву И. Применяют следующие масла: «И-5А — при частоте вращения 15000 — 20000 мин ' и малой нагрузке (в точных механизмах); ° И-12А — при частоте вращения до 10000 мин ' и малой нагрузке (шпиндели шлифовальных станков, гилравлические системы станков); ° И-20А — при средней нагрузке (станки малого и среднего размера, пневматические и гидравлические системы оборудования); ° И-ЗОА — при повышенной нагрузке (крупные и тяжелые станки, гидравлические системы станков с поршневыми регулирующими насосами), «И-40А — при малых скоростях и большой нагрузке (тяжелые станки). 249 В обозначении масла цифрой указа а ческая вязкость в сантистоксах (сСт) при 40 оС, буква А означает отсутствие присадок.
Трансмиссионные масла применяют в коробках скоростей, в рулевом управлении, в заднем мосте и других агрегатах трансмиссий автомобилей, тракторов, троллейбусов и некоторых других машин. Характерными условиями их применения являются нестационарность нагрузок, скоростей и температур. Обозначения трансмиссионных масел включают стоящие на первом месте буквы ТМ, затем следует зашифрованное цифрой назначение и далее указан класс вязкости. Турбинные масла предназначены для машин, которые должны длительно работать без замены масла К таким машинам относятся, например, турбины и электрические генераторы. Моторые масАа предназначены для работы в широком диапазоне температ)~р.
Их применяют, например, в двигателях автомобилей, тракторов, судов, самолетов. 22застичиые смазки Смазки являются продуктами загущения смазочных нефтяных или синтетических масел загустителями и введения в них присадок, придающих им коллоидную структуру и дополнительные свойства, определяющие их назначение. По назначению смазки подразделяют на антифрикцион ные, консервационные и уплотнительные. По внешнему виду смазки представляют собой мази различных консистенций и цветов (светло-желтые, темно-коричневые, синие, зеленые, черные и др.).
Смазка универсальная среднеплавкая УС (солидол жировой) — водостойкая антифрикционная и консервационная, продукт загущения нефтяного масла кальциевыми мылами жирных кислот. Работоспособна в интервале температур от -40 до +70 оС. Смазка 1-13 жировая имеет состав: касторовое масло 21 %, известь строительная 5 %, натр едкий и смесь масел минеральных — остальное. Применяется для подшипников электродвигателей и других узлов трения при температурах до 80...90 оС.
Заменяется один раз в три гола. Смазка универсальная тугоплавкая УТ (консталин жировой) — продукт загущения минерального масла. 250 Литол-24 — многоцелевая антифрикционная водостойкая смазка, продукт загущения смеси нефтяных масел литиевым мылом, Смазка предназначена для узлов трения колесных и гусеничных машин и промышленного оборудования, работающих при температуре от -40 до +130 оС.