Frol_126-262 (1074091), страница 20
Текст из файла (страница 20)
1. Коленчатые валы автомобилей: шатуввые шеики — 4 10»» — 5 10»г коренные шейки — (1,6 — 1,8) 10 2. Гильзы цилиндров двигателей автомобиля — (1,1 — 5,6)10 3. Поршневые кольца двигателей — (0,6 — 1,2)10»». 4. Направляющие станин станков — (0,4 — 2,0)10 5. Зубчатые колеса экскаватора — 5 10»з — 1,5 10 6. Зуб ковша экскаватора — 10 ~ — 10 з. 7. Рекущий инструмент вз твердого сплава — 10 '~(1,3— 2,9)10 в.
8. Фрикционные элементы тормозов (колодочные — дисковые) — ' 2 10 в — 4 10»в Основные факторы, влияющие на интенсивность изнашивания, следующие: Кдельная нагрузка (номинальное давление р.). Для непрвработанных поверхностей 1» рол ", для приработанных 1»-р„т. е. можно принимать 1» пропорциональным давлению в зоне контакта.
Упругие свойства материала. Показатель степени модуля упругости Е в зависимости влияния на виген<я»вность изнашивания юменяется в очень широких пределах, например для направленной шероховатой поверхности 0,6 — 7,0. Прочность материала. Чем прочнее материал при испытании на разрыв, тем вылив его износостойкость. Коэффициент трения. Коэффициент трения зависнт от очень многих условий (свойств материала, нагрузки, шероховатости, молекулярного юаимодействия на контакте и»ю.). Показатель степени при коэффициенте трения нзменяетсв в пределах от 2 до 10.
Шероховатость и волнистость поверхности оказывают на износ значительное влияние на стадии приработки (иногда до 2 — 4 порядков). После приработки поверхности исходная микрогеометрия шероховатой поверхности практически не оказывает влияния. Вид относительного ороононноо) Р Р "' ео " движения. Износ деталей машин связан с четыръьгя 3й~ррознонно- основными видами отпор сительного движения: сколыкен нем, качевиеьц ударом и вибрапией.
На практике часто наблюдается сочетание этих дви/йрроонн жений, например скольжение с качением, скольжение с вибрацией, качение с ударами и т. д. Действующие прн этих движениях механизмы поверхностного изнашвваниа очень сложны, взавмосвлзаны. Однако здесь различают три основные группы изюппвваннл: механическое, молекулврно-механическое и коррозионно-механическое (рис. 9.1). Механическое изнашивание обусловлено механическим взаимодействием между материаламв трущнхса тел. Это все виды абразивного изнашвваник в результате режущего или царапающего действия твердых часпщ и включений; зрозионное изнашивание при воздействии потока газов, жидкостей или твердых часпщ; каввтациониое взнашвванне при движении тела в жидкости в условиях кавитапии; усталостное изнашивание в результате повторного деформврованвл микрообъемом материала, приводжпего к возникновению трещин и отделению частичек материала.
Молекулярно-механическое изнаигиеание происходит в результате одновременного механического воздействия н действик молекулврных и (или) атомарных снл. Закономерности этого вида изнашивания установлены молекулярно-механической (адгезионно-деформацвонной) теорией треник, построенной на основе заданной модели контактируквцих поверхностей. По этой теории трение обусловлено леформированием материала неровностей (механическая составлхющал силы треник) и преодолением молекулврных (адгезиовных) сввзей в зоне контакта (молекуларнал составлхющав силы трения). Коррозионно-механическое ~механохимическое) изнаигиеиние материала, вступившего в химическое взавмодействие со средой (например, образование плевок, химических соединений кислорода и металла прн окислительном изнашивании). Особенно часто проввлхегск при наличии в зоне трения химически активных специальных материалов, ~азовы~ сред, охлаждагощвх хпгдкостей.
Ввд изношенных поверхностей в зависимости от вида изнашиваввк: абразивное — царапины, канавка, полосы; усталостное — трещины, выкрашивавие; адгезионное — чешуйки, выступы, выкрашввание; 228 коррозионно-механнческое — пленки, частицы, продукты реакСледует обратить вннманне на то, что в обычных условиях наблюдаетси сочетание разных видов нзнашнвании; это крайне затрудняет выполнение надежных расчетов с учетом разных факторов. Практнческн прн определении сроков службы кннематнческих пар механизмов и машин используют интегральные показатели, основанные на обобщении опыта эксплуатации машин в разных условиях.
5 ЭЛ. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ИЗНОСА ЭЛЕМЕНТОВ КИНЕМАТИЧЕСЖИХ ~АР Расчет износа деталей машин прн упругом, пластическом контакте н мнкрорезаннн поверхностей тренин основан на усталоспюй теории, учитывающей давление р на поверхностн тренка, относительную скорость е н врема г работы узла тренка.
Линейный взнос И выражают соотношением ! И=) кр е ог, о где к, т н л — коэффнциннты, характериэующве узел тренин в заданных условнкх работы узла трения. Предельные значеннл коэффнциентов: т= 0,5 — 3,0; а=0,9 — 1,2; к — коэффициент лннейного взноса, прнннмаемый по опытным данным. Дла упрощения расчетов степенную функцию заменяют лннейю ной: И= г) йрибх В этом случае [к1 =мкьг/(МПа км). Иногда нспользуют данные о скорости изнашнваннл у=ври прн средних режнмах эксппуатацнн, полученные опытным путем; в завнснмостн от вида контактного взаимодействия поверхности упругое (зубчатое колесо, кашюбры, поршневые кольца) 5 10 ' — 2 10 ~; упругопластнческое ~подшипники скольженнл, направлвющне, ходовые вннгы) 2 10 — 4 10 ~; пластнческое (функцнонные муфты, длски н колодки тормозов) 4 10 4 — 64 10; хрупкое, вязкое "Ъ ушенне мнкрорезанне 64 10 з — 125'10 з есь единицей скоростн нзналшванна принят линейный износ в мкм за 1 ч нзнашиваннл (мкм/ч).
Объем учебника не позволает привести необходимые вычнсленнк, н приходится ограннчитьск только обсуждением трех примеров. П1вевер 1. Износ цнлнндропоршневых деталей двигателя (рнс. 9.2, л). Поршень 1 имеет поршневые кольца 2 н совершает возвратно- поступательное движение в гильзе 3 цилнндра двигателя. тг з и Скорость двнженвя поршня переменная (рнс. 9.2, б). Наиболее неблагоприятные условия работы — в левом крайнем положении, где наблюдаются максимальное давление в камере скатим, высокие температуры н ванменыпая толщина масляной плевки, так как масло выгорает прн вотзптаменевнв смесв в выдувается нз-под поршневых колец вплоть до полного разрушения масляной пленки.
Коэффвцвент трепля изменяется по ходу поршня в пределах 0,20— 0,02. Навлучптне условия смазки в средней части хода. Продукты сгорания ускоржот усталостно-коррозвонные явления. На поверхностях гильзы в колец наблюдаются молекулярное схватывание, усталоствые в абразивные повреждения. Эпюры линейного износа гильзы показаны на рнс. 9.2, в — лс.
Эпюра износа ва рнс. 9.2, г характеризует почти равномерный абразивный износ по длине цилиндра и умеренный коррозвонвый взнос. На рис. 9.2, д показан износ с преобладающвм абразивным взносом в средней части птльзы в условиях загрязненной смазки. На рнс.
9.2, е, е показана эпюра взноса, когда в сильной мере проявляегсл коррозвоввый взнос в левой части гильзы в связи с недостаточной смазкой и напряженным тепловым режнмом работы. 2зе На рис. 9.2, ж приведена зпюра для случая, когда сильная коррозия проявляется по всей длине гильзы. Поршневые кольца изнашиваются в основном в радиальном направлении. Наиболыпий износ наблюдается у первых двух поршневых колец. Среднее значение максимального износа колец тепдовозного дизеля при испытаниях колебалось в пределах (1,6— 5)10 3 мхм/кма.
Пример 2. Износ зубьев цилиндрической зубчатой передачи (рис. 9.3). Экспериментальные наблюдения повязывают, что характернымн видами износа являются абразивное изнашивание, фрикцнонная усталость н контактное усталостное выкрашнвание (шптннг). Малонагруженные передачи н передачи с хорошей смазкой изнашшзаются равномерно в пределах активной части профиля зуба. Для тяжелонагруженных передач зшора износа по профилю зуба (рис. 9.3, а) свидетельствует о неравномерном износе и коррелируется с графикамн скорости скольясения и профилей (рнс.
9.3, 6) и коэффициентов скольжения Аз =э /о,', н Аз =о /(з4зиз ) (рис. 9.3, в). Наибольший износ наблюдается у ножек зубьев. При испытании зубчатых передач четырехступенчатого редуктора силы в зацеплшзни изменялись от 200 Н в ступени 1 до 10000 Н в ступени 1У, износ зубьев — от 15 до 45 мкм в ступени 1, от 25 до 100 мкм в ступени 1У, а интенсивность изнашивання при смазке маслом с химически ак- ерревие, извашиаавве и смазка. Спрааоиввк. Ки. 2.— Мс Машввосзроевие, 1979. тинными присадками составляла от 5 10 го до 3 10 э в ступени 1 и от 1,5 10 а до 3' 10 т в ступени 1У. Пример 3. Износ профиля дискового кулачка (рис. 9.4). Профиль кулачка изнашивается неравномерыо (рве.
9.4; а) из-за переменности контактных напряжений в поверхностыьпг слоях кулачка 1 и толкателя 2 в связи с изменением нормальной силы Г и радиусов кривизны р профилей, скорости скольжения о, угла давления 1Р (рис. 9.4, б), скорости толкателя ох. Линейный износ профиля (рис.
9.7, в) можно рассчитать по формуле 8 е ГЛАВА 10 ИССЛЕДОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ МАПП4НЫ С УЧЕТОМ УПРУГОСТИ ЗВЕНЬЕВ В гл. 5 было всследоаано девневие машины При этом предполагалось, что эаевьа мехаввзма машины абюыпотио пестеле. Однако в действительности заеньа обладают податлввостью, вследствие чего ови деформируютса под дейстеаем прилопеввых свл. Поэтому на основное денкевие звеньев мехавюма вакладыэаетск добавочное, порпкдевное вх упругостью и прецсгаелаквпее собой колебательный процесс.
Этот процссс првэодвт ве только к нарушению закова деикениа механизме, но и мопат вызвать двнамвческве перегрузка его звеньев и кввематвчесенх пар. Исследованию алиеииа упругости ва деннение машины посювлева папава глава, материал которой излопев по методвке, разработанной М. 3. Колоаским 11з1. 1 16.1.
ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МАПП5НЫ Рассмотрим машиыыую установку, состоящую из двигателя ДВ, передаточного механизма П и рабочей машыыы РМ (т. е. потребителя мехаыической энергви) (рис. 10.1, а). Пусть передаточный механизм является зубчатым (рис. 10.1, б). Его валы подвергаются скручиванию, зубья — изгибу. Определим жесткость передаточного механизма. Во время работы механизма в зубчатом зацеплении действует сила, деформирующая зубья.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
