О.А. Ряховский, А.В. Клыпин - Детали машин (1065792), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Отношение силы трения Р к нормальной силе р„называют коэффициентом трения /, величина которого в основном зависит от вида смазки. Трение поверхностей деталей сопровождается изнашиванием — разрушением контактирующих поверхностей с изменением их размеров. Износостойкость — способность трущихся поверхностей сопротивляться изнашиванию. Оценкой износостойкоети служит интенсивность изнашивания Ь ил=в Б' где )г — износ, мкм; Я вЂ” путь трения, м.
Жидкостное трение возникает между слоями смазочного материала, находящегося между трущимися поверхностями. При этом отсутствует износ, потери энергии на трение малы. Полное разделение трущихея поверхностей обеспечивает слой жидкости (масла), минимальная толщина (/г,„) которого с определенный запасом К > 1 превышает сумму высот микроне- ровностей: Ф где Взг и Взг — высота профилей микроне- 1„ ровностей трущихся поверхностей.
Типичное развитие изнашивания узла трения представлено на рис. 3.3: 1 — приработка (интенсивное изнашивание в местах концентрации нагрузки), П вЂ” устано- е вившееся изнашивание малой интенсивности, П1 — ускоренное (катастрофическое) Рнс. 3.3. Изменение изнашивание. Период 11 характерен для механического штатной эксплуатации при полных нагруз- изнашивания ках. По мере увеличения износа обычно снижаются качественные показатели: уменьшается точность и КПД; растут динамические силы, вибрации, шум.
3.2. Смазочные материалы По физическому состоянию смазочные материалы разделяют на жидкие (смазочные масла), пластичные, твердые и газообразные (масляный туман, очищенный воздух). Смазочные масла являютея основным смазочным материалом для машин. В зависимости от исходного продукта различают нефтяные (минеральные), синтетические и жировые масла. В условиях жидкостного трения основной характеристикой смазочного масла является вязкость, которая характеризуется внутренним трением между слоями жидкости под действием сдвигающей силы.
Различают динамическую и кинематическую вязкость. Динамическую вязкость р, Па с, используют в расчетах, а кинематическую ч, мг/с, — при производстве масел. В литературе обычно приводят значение кинематичеекой вязкости масла при 40 'С (ч4р), при 60 'С (чзо), при 100 'С (чюо). Связь вязкостей масла. "р = рч, где р — плотность смазочного масла (820 з 960 кг/мг). Смазочные масла обеспечивают снижение трения и изнашивания, а также температуры трущихея поверхностей путем усиленного теплоотвода. Различают группы масел: моторные, индустриальные, трансмиесионные, специализированные, гидравлические. Моторные масла предназначены для смазывания двигателей внутреннего сгорания. Трансмисеионные масла используют для смазывания агрегатов трансмиссий различной техники, включая механические передачи. Индустриальные масла применяют для смазывания промышленного 28 4.1.
Общие сведения Конт о ьные ноп осы 1. 2. 3. 4. ~езз ~г1 (4.1) о) л оборудования и технологических машин. Названия специализированных масел свидетельствуют об их особом назначении (знергетические, авиационные и др. масла). Гидравлические масла применяют в качестве рабочих жидкостей в гидросистемах. Пластичные смазочные материалы (ПСМ) состоят из жидкой основы (смазочное масло) и загустителя (обычно мыла жирных кислот).
Загуститель образует жесткий полимерный каркас, в ячейках которого удерживается жидкое масло. При небольших нагрузках ПСМ ведет себя как твердое тело — не растекается, удерживается на наклонных и даже вертикальных плоскостях. Наиболее распространенными ПСМ являются солидол жировой, литол-24, ЦИАТИМ-201. Твердые смазочные материалы (ТСМ) обеспечивают смазывание трущихся поверхностей при трении в экстремальных условиях (низкие или высокие температуры, вакуум), когда применение других смазывающих материалов невозможно. В качестве ТСМ используют коллоидальный графит, дисульфид молибдена. Какие вопросы изучает триботехникв? Какие виды трения вы знаете? Пв какие группы резделяют смазочные метериелы? Какие смазочные материалы используют в зкстремельных усло- виях? Фрикционные передачи и ва иато ы Во фрикционных передачах движение передается силами трения.
Простейшая фрикционная передача состоит из двух цилиндрических рабочих тел (колес), прижимаемых друг к другу с силой Р, (рис. 4. 1, а). При вращении ведущего колеса (Вщ) в зоне контакта возникают силы трения, которые приводят во вращение ведомое колесо (Вм). Для передачи движения между валами с пересекающимися осями (рис. 4.1, б) используют конические колеса. Передачу с переменным передаточным отношением (оауиатор) выполняют за счет переменного радиуса одного или обоих рабочих тел. Простейшим вариатором является лобовой (рис. 4.2), состоящий из ролика 2 и диска 1. При перемещении ролика 2 вдоль вала меняется радиус контакта на диске 1 и, следовательно, передаточное отношение. Окружную силу Р,з, которую способна передать фрикционная передача, определяют из условия Рис. 4.1.
Простые фрикционные передачи с цилиндрическими (а) и коническими (6) колесеми з д ели машин 33 Ряс. 4.2. Лабовая фрикциенная передача (аариатар) где Р, — сила прижатия колес; г — коэффициент трения в контакте; з — коэффициент запаса сцепления, учитывающий возможность перегрузок и нестабильность сил трения. В силовых передачах принимают а = 1, 2...2, О, в кинематических передачах з увеличивают до 3. Из выражения (4.1) видно, что сила прижатия рабочих колес в 1/1 раз больше силы трения. Значение коэффициента трения ~ в зависимости от материала рабочих тел и условий смазывания может изменяться от 0,04 до 0,4. Следовательно, сила прижатия превышает окружную силу в 2,5...25 раз.
С учетом необходимого запаса сцепления сила прижатия будет еще больше. Данное обстоятельство предопределяет высокие нагрузки на валы и подшипники, на которых установлены рабочие тела. Особенностью работы фрикционной передачи является обязательное наличие упругого скольжения (скольжения, вызванного упругими деформациями в зоне контакта рабочих тел). Во фрикционных передачах возможно также геометрическое скольжение. Оно возникает из-за различной скорости рабочих тел на площадке контакта. Например, в лобовой передаче (рис.
4.2) окружная скорость ир на внешнем диаметре ролика постоянна, а скорость ид на торце диска — пропорциональна радиусу. В точке О линии контакта окружные скорости ролика и диска равны и здесь наблюдается чистое качение. В остальных точках линии контакта — качение со скольжением. Точку О называют полюсом качения. Если момент сопротивления на ведомом рабочем теле превышает момент, создаваемый силами трения в передаче, то наступает буксование.
При этом рабочие поверхности тел повреждаются. Мяяпяп Ер ~ * Р дю: ь пенчатого регулирования скорости вращения ведомого вала; простота формы тел качения; равномерность вращения, что позволяет применять фрикционные передачи при высоких скоростях, а также в приборах. нп фр ц рд;,, „, рр. ки на рабочие тела, валы и подшипники; необходимость в специальных нажимных устройствах; опасность повреждения рабочих поверхностей тел при проскальзывании при перегрузках.
4.2. Общие вопросы конструирования Фрикционные передачи и вариаторы применяют в широком диапазоне мощностей — от ничтожно малых (в приборах) до сотен киловатт. Для больших мощностей конструируют фрикционные передачи с большим числом областей контакта. Необходимое сжатие рабочих тел осуществляют различными способами, большинство современных вариаторов и передач выполняют с автоматическим прижатием. Однако в этом случае при изменении передаваемого момента передача некоторое время пробуксовывает, пока сила прижатия не достигнет значения, достаточного для передачи вращающего момента.
Это приводит к значительному скольжению и нагреву рабочих тел. Форму рабочих тел передач с постоянным передаточным отношением выбирают такой, чтобы было обеспечено он= 0,418 ~ —" С [о)я, (Ь (4;2) Таблица 41 Зб чистое качение на всей площадке контакта. Поэтому передачи с коническими роликами должны иметь общую вершину конусов в точке О (см. рис. 4.1, б). Фрикционные передачи могут работать как при наличии смазочного материала, так и без него. При работе без смазочного материала передача обладает ббльшей нагрузочной способностью (коэффициент трения больше), но при проскальзывании возможен значительный нагрев в области контакта и повреждение рабочих поверхностей при перегрузках.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
