Проников А.С. 1995 Т.2 Ч.2 (830967), страница 65
Текст из файла (страница 65)
° 10-л, МПе Коэффициент Пуассона Теплопроводпость, Вт/ /( .К) Удельная теплоемкосггь Дж/(кг К) Коэффициент линейного эсшкрепяя а 10е 'С ' оэффяцпент демпфпрованяя, условные едпяп- цы 2,6 — 3,0 2,5 — 2,6 7,0 — 7,5 2,4 — 2,5 2,3 — 2,4 150 — 300 3 — 5 35 — 50 !20 †1 25 35 — 37 400 — 900 180 — 200 360 — 400 180 200 15 — 20 25 — 30 150 †1 20 — 25 30 — 35 3,5 — 4,0 0,25 1,7 — 1,75 3,0 — 3,5 10 — 12 0,26 4 — 6 0,25 1,0 — 3,0 0,4 1,65 — 1,7 1,6 — 1,65 75,0 3,5 500 — 600 9 — 12 880 945 7,0 — 19.0 14 — 16 12 — 14 16 — 20 0,6 0,1 — 0,2 1,0 0,8 0,9 ветственных деталей станков. Так, в Японии изготовлен и опробован опытный образец прецизионного станка для алмазного точения со станиной из керамического материала на основе оксида алюминия.
Станина выполнена цельной (масса станины 71 кг). Погрешность перемещения стола не первышает 0.1 мкм на длине 150 мм; жесткость стола вблизи зоны резания 0,03 Н/мкм. Фирма М!!зц! Ье!к! (Япония) в высокоскоростном многоцелевом станке реализовала оригинальное решение, заключающееся в изготовлении шпинделя из керамического материала на основе нитрида кремния и использовании подшипников качения из этого же материала. Такая конструкция шпиндельного узла обеспечивает малое тепловое расширение и большую жесткость, позволяет эффективно применить смазывание масляным туманом. Фирма То!о (Япония) изготовляет из керамических материалов ползуны на воздушной подушке, столы и стойки, измерительные элементы. Фирма Мрроп Е1ес1Нс О!азз Со (Япония) разработала сверхпрецнзионный плоскошлифовальный станок, в котором главный шпиндель диаметром 125 мм сделан нз стеклокерамики с коэффициентом теплового расширения, близким к нулю.
Чрезвычайно низкий коэффициент расширения стеклокераыики обусловливается сочетанием стеклянной фазы с положительным коэффициентом расширения с кристаллической фазой, имеющей отрицательный коэффициент расширения (13]. Керамические материалы находят применение и как антифрикционные материалы. Их свойства зависят от колячества и размеров егор, заполненных маслом. Используют эти материалы для изготовления подшипников скольжения, втулок, вкладышей и др.
К керамическим материалам относятся железографиты (ГОСТ 26802 — 86), бронзографиты (ГОСТ 26719 — 85), алюмографиты. Нашли применение также сплавы на основе меди, железа и других материалов, пропитанные различными пластмассами (например, фторопластом). 315 Подшипники, изготовленные из пористых керамических материалов, при малых окружных скоростях выдерживают ббльшие давления, чем беспористые, полученные традиционными методами.
Прирабатываемость пористых материалов выше вследствие пониженного предела текучести, что объясняется наличием пор, однако это наблюдается лишь до определенного значения пористости, так как его повышение приводит к выкрашиванию частиц металла в зоне трения. Наличие пор резко снижает предел прочности при сжатии, ограничивая допустимые удельные давления. Наибольшие удельные давления выдерживают железографиты, наименьшие — бронзографиты (табл. 13.13). 1ЗЛЗ. Свойства антифрикционных керамических материалов допустимое даелеиие, Мпа, прн скорости до а м/с Козффнпиент трении со смазкой Максимальная температура, ~С Пор истость, тз Матермал 340 — 380 340 — 380 400 †4 500 — 700 800 — 1000 250 — 300 400 — 600 100 †!20 100 †1 100 — 140 120 †1 До 150 80 — 90 100 †!20 0,06 — 0,09 0,06 — 0,09 0,04 — 0,06 0,04 — 0,07 0,004 — 0,008 0,005 — 0,008 17 — 23 17 — 23 17 — 23 22 — 27 18 — 22 20 — 25 5 — 10 ЖГр1-20 ЖГр2-20 ЖГрз-20 ЖГрз-Д ЖГр-Д -3 БрОГ!0-2е АЖГр-6-Зеа 316 " Брониографит.
е* Азиомографит, остальное — желеаогрвфиты. Износостойкость материалов определяется структурой их металлической основы. Пластическими массами (цластмассами) называют материалы, изготовленные на основе полимеров. Сложные пластмассы — это смеси полимеров с различными добавками (наполнители, стабилизаторы, пластнфикаторыидр.). Характерными особенностями пластмасс являются малая плотность 1 — 2 т/м' (у пенопластов 0,015 — 0,8 т/м'), высокая химическая стойкость, хорошие электроизоляционные свойства, невысокая теплопроводность [0,2— 0,3 Вт/(м С)]. Преимущества .пластмасс в сочетании с удобством переработки обеспечили их применение в машиностроении, несмотря на ограниченную теплостойкость, малую жесткость и небольшую вязкость по сравнению с металлами [6]. Термопластические пластмассы хорошо сопротивляются усталости, предел выносливости а=(0,2...
0,3)а,. Общие недостатки пластмасс — невысокая теплостойкость, нестабильность свойств вследствие старения, ползучесть под действием нагрузки. Механические свойства термопластов (табл. 13.14) улучшаются при использовании в качестве наполнителя 20 — 30о4 стеклянного волокна. При этом возможна их переработка с использованием литья под давлением и экструзии. Наполненные пластмассы характеризуются более высокой стабильностью размеров, повышенной прочностью, но в меныпей степени сопротивляются ударам. Термореактивные пластмассы (реактопласты) получают на основе эпоксидных, полиэфирных, полиуретановых, фенолформальдегидных и 13.!4. Механические свойства терыореактивных и термопластичных пластмасс Максимальная тсмпсратурв зисплустзпии (без нагрузки) 'С КСГ!.
ипмумг пв Плзстмсссм Терморезктнвиые полимеры без нзполнителей: феиолформзльдегидные полизфириые зпоксидные кремнийоргзнические Порошковые плзстмзссы Волокниты Гетиниксы Текстолиты Стеклотекстолнты ,Пористые пластмассы Термопластичные: фтороплзст-4 фтороплзст-3 кзпрон (сухой) 200 95 — 120 150 †1 350 1 — 5 2 3 — 6 5 — 1О Менее 1 !1 5 — 35 42 — 70 ' 28 — 70 22 — 42 100 — 200 120 — 140 125 90 — 105 200 — 400 0,5 — 5 10 — 20 4 — 5 20 — 35 50 — 200 1 1 — 3 1 — 3 30 — 60 30 — 90 60 — 70 65 — 100 200 — 600 0,5 — 2,5 ! — 3 1 — 3 250 †5 160 †!90 50 — 130 !6 8 — 10 3 — 10 250 150 80 — 100 20 — 40 37 75 — 85 317 Пр и меч ения. 1.
Удзризя вязкость — по ГОСТ 4647 — 80. 2. Модули упругости: гетинзксз — Е= (0,10... 0,17) 1Оз МПз, текстолита — Е= =(0,06... 0,10) 1Оз МПи, фтороплестз-3 (ни изгиб) — Еи=(11,6... 15,0)10' МПз, фтороплзстз-4 (нз изгиб) — Еп=(47...85)10т МПз. кремнийоргэнических полимеров. Их применяют в отвержденном виде. Все термореактивные полимеры после отверждения имеют низкую ударную вязкость и поэтому используются с наполнителями. Преимущества наполненных термореактивных пластмасс — ббльшая, чем у термопластов, стабильность механических свойств и относительно малая зависимость от температуры, скорости деформировання и длительности действия нагрузки. Онн более надежны, чем термопласты.
Несмотря на понижение прочности и жесткости при нагреве, термореактнвные пластмассы имеют лучшую несущую способность в рабочем интервале температур н допускаемые напряжения (15— 40 МПа) для них выше, чем для термопластов. Существенным преимушеством термореактивных пластмасс являются высокие удельная жесткость и удельная прочность. По этим показателям механических свойств реактопласты со стеклянным волокном или тканями превосходят многие стали, сплавы титана и сплавы алюминия. Термореактивные порошкбвые пластмассы более однородны по свойствам, хорошо прессуются и применяются для изготовления наиболее сложных по форме изделий.
Недостаток их — пониженная ударная вязкость. Слоистые пластики — самые прочные и универсалы!ые по применению конструкционные пластмассы. По виду наполнителя они разделяются на текстолиты (с хлопчатобумажными тканями), гетинаксы (с бумагой), древесно-слоистые пластики (с древесным шпоном), стекло- текстолиты (с тканями из стеклянного волокна). Гетинаксы — наименее прочные, стеклотекстолиты — наиболее прочные (при определенном распределении волокон ос=85... 95 МПа), плотность 1,5 — 1,9 т/м'.
Наивысшую прочность обеспечивает эпоксидная связка. По способности поглощать вибрации стеклотекстолиты превосходят стали, сплавы титана и алюминия и поэтому обладают хоро- шей выносливостью при переменных нагрузках. По тепловому расширению эти материалы близки к сталям. Свойства текстолита — сопротивление изнашиванию и отсутствие схватывания со стальными деталями — позволяют применять его для разнообразных средненагруженных трущихся деталей, включая зубчатые колеса и кулачки. Текстолиты отличаются прочным сцеплением между лолимером и наполнителем;и хорошо поглощают вибрацию.
Термореактивные полимеры используют также в виде клеев— сложных смесей с порошковыми наполнителями, необходимыми для уменьшения теплового расширения. После отверждения тонкие клеевые пленки (0,05 — 0,25 им) приобретают прочность на срез (т„, =10... 20 МПа), обеспечивают герметичность соединения, не снижают прочности склеенных деталей.
Наибольшую ' прочность обеспечивают фенолформальдегидные, эпоксидные клен, а теплостойкость — клен на основе кремнийорганических соединений полимеров. Склеивание применяют там, где клеевая пленка работает на срез, — при фиксации болтов и шпилек, закреплении вкладышей подшипников и т. д. Клен на основе термопластичных полимеров имеют сравнительно невысокие прочностные характеристики, особенно при повышенных температурах, поэтому применяются главным образом для несиловых соединений металлов и неметаллических материалов.
Все ббльшее применение в станкостроении неметаллических материалов связано с возможностями в широких пределах управлять их свойствами благодаря составу и технологии изготовления. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Барт В. Е., Санина Г. С., Шевчук С. А. Применение полимер-бетонов в станкостроении. Мз ВНИИТЭМР, 1985.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
