Справочник по конструкционным материалам (998983), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Результаты исследований (значення коэффициента трения и интенсивности изнашивания), как правило, трудно сопоставимы, так как они в большинстве случаев получены по разным методикам на лабораторных испытательных машинах, различающихся схемами трения, значениями коэффициента взаимного перекрытия, нагрузками, скоростями скольжения. Наиболее просто и достаточно точно для практики работоспособность АСП оценивают по допустимым значениям произведения р~ (где р — давление, МПа; ~ — скорость скольжения, м/с) для заданного ресурса работы. Так как в большинстве случаев значения коэффициента трения зависят от скорости скольжения, то долговечность можно характеризовать произведением ~рм, представляющим собой мощность трения (работу сил трения в единицу времени).
учитывая, что практически вся работа снл трения превращается в теплоту, в некоторых случаях о долговечности судят по произведению рм н возникающей в зоне трения температуре 115, 591. Наполненные фторпелпмеры. Фторопласт-4 (политетрафторэтилен) обладает уникальными антифрикционными свойствами 121, 7Ц.
При трении без смазки по самому себе, металлам и другим твердым телам при малых скоростях скольжения коэффициент трения составляет сотые доли единицы. При повышении температуры значения коэффициента трения уменьшаются, а в диапазоне отрицательных температур — возрастают. Эмпирически полученная зависимость коэффициенте трения фторопласта-4 от температуры и скорости скольжения описывается (при температурах от комнатной до 150 С и скорости скольжения до 1 м(с) формулой ~= (824 — 3,1г)ю ' 10 где г — температура, С; ~- скорость скольжения, см/с.
В отличие от большинства материалов значения коэффициента трения фторопласта-4 по самому себе и другим материалам с повышением скорости скольжения не снижаются, а растут. Благодаря этому фторопласт-4 обладает высокими антискачковымн и демпфирующими свойствами.
Однако у него низкие механическая прочность, износостойкость и теппопроводность; высокий коэффициент термического расширения. Введение наполнителей во фторопласт 4, не изменяя ксюффициента трения, существенно повышает его износостойкость (в сотни и даже тысячи раз) и механические свойства 12Ц. В нашей стране выпускают композиционные антифрикционные материалы на основе фторопласта-4 с различными наполнителями: Ф4Г21М7 (21% графита и 7 % дисульфида молибдена): Ф4Г20М5С10 (20 % графита, 5 % дисульфидв молибдена н 1О % рубленого стекловолокна), Ф4К20 (20 % кокса), Ф4ГЗ (3 % графита), Ф4Г10 (10 % графита), Ф4С15 (15 % стекловолокна), Ф4К15М5 (15% кокса и 5% дисульфида молибдена) 121, 41, 67, 711. Согласно ОСТ 48-75-73, материалы 7В-2А и АФГ-80ВС содержат в качестве наполнителя графит, а АФГМ вЂ” графит (35 %) и дисульфид молибдена (15 %) 1211, Свойства графитофторопластовых материалов приведены в табл.
3.45 121]. Таблица 3.45. Свействв грифитофтвревлаетевыя мвтериялев Допустимая рабочая температура. Разработаны и другие композиционные материалы на основе фторопласта-4 (наполненные фторопласты) [67, 7Ц: ФН-202, ФН-3 (10% порошка никеля, 3 % нитрида бора и дисульфида молибдена), МС-13 (добавки меди и дисульфида молибдена), АМИП-15М (15 % ситалла и 3-5 % днсульфида молибдена). Износостойкость приведенных выше композиционных материалов иа два-три порядка выше, чем исходного полимера, в значения козффициента трения приблизительно такие же, как у чистого фторопласта-4. Композиционные материалы на основе фторопяаста-4 могут работать без смазки при р до 14 МПа.
Обычно нх применяют при скоростях скольжения не более 0,5 — 1,0 и/с. Допустимые значения произведения р» при работе без смазки не превышают О,1 — 0,2 МПа-м/с (для 1 ООО ч работы). Металлефторвпластовые материалы. Предназначены эти материалы для подшнпниковых узлов машин и приборов, работающих в различных условиях 115, 56, 57, 591. 1 Подшипники скольжения, изготовляемые штамповкой из ленточного металлофторопластового комбинированного материала 115, 56, 591, способны успешно работать без смазки в различных газовых средах (в том числе и химически активных) и в вакууме, а также при недостаточной смазке в диапазоне температур от -200 до +300 С (при кратковременной работе до +350 С) и р до 150 МПа. Металлофторопластовый материал состоит из стальной основы (стали 08кп, 1Окп), тонкого напеченного пористого слоя нз высокооловянистой бронзы (0,3 мм), поры которого заполнены смесью фторопласта-4 с дисульфидом молибдена (рис.
3.8). Рис. 3.8. Строение металлофто- ропластового материала-. ! — фторопллст-4 с иаполинтелем; 2- сферические частички бронзы; 3 — медный иодслой; 4 — стальная осиолй 191 Ленточный материал (ТУ 27-01-01-1 — 75) изготовляют на линиях непрерывного действия с использованием методов порошковой металлургии, а подшипники (свертные втулки, упорные шайбы, сферические подшипники) из него — штамповкой. Обработка резанием сведена к минимуму. Рабочая н тыльная поверхносп, подшипников не подвергаются обработке.
Исходные материалы расходуются экономно, так 50 как технологические процессы изготовления ленты и подшипников практически безотходные. Наружный диаметр металлофторопласто- 0,3 Р", МПа'м~с вых подшипников в два раза, а масса в 10-15 раз 0 0,1 0,2 товых подшипников по значению произ- ведения р» и температуре свойства материала обеспечивают работу подшипников при пусковых режимах н перегрузках. Несущая способность определяется из условий образования слоя гидродинамической смазки. Проведенными испытаниями доказана достаточно высокая радиационная стойкость металлофторопластовых подшипников 1211. Подшипники скольжения из металлофторопластового материала применяются с большим экономическим эффектом в авиации, машиностроении для легкой и пищевой промышленности, автомобилестроении, электротехнической промышленносги (в погружных двигателях насосов для добычи нефти).
Перспективно их использование в сельскохозяйственном машиностроении (в том числе в зерноуборочных комбайнах), в станкостроении взамен игольчатых подшипников качения и монометаллических бронзовых подшипников, для высоковольтной аппаратуры. Их успешно применяют в аксиально-поршневых насосах гндроприводов кузнечно-прессового оборудования, перспективно их использование в роботостроении. Последнее обусловлено малыми размерами и массой этих подшипников, абсолютной фреттингоустойчивостью, отсутствием скачков при трении и низким статическим трением. Вследствие аномальной зависимости коэффициента трения от скорости скольжения (с увеличением скорости коэффициент трения растет) металлофторопластовые подшипники обладают высокими демпфирующими 192 Р .
З9. Н р, л р „„, меньше, чем У сооз т Ующи под гшиков длительности работы металлофтороплас- качения. Кроме того, при применении металлофторопластовых подшипников материалоемкость машин и конструкций снижается с уменьшением размеров и массы корпусных деталей. Разработана методика выбора подшипников для работы без смазки по значениям произведения р» и температуры в зоне контакта, определяемой расчетным методом или -экспериментально. Номограмма для определения длительности работы подшипников без смазки приведена на рис.
3.9. Задаваясь долговечностью узла и его температурой, можно определить допустимые значения произведения р» и в конечном счете размеры подшипника. Работоспособность подшипников в жидких средах, не обладающих смазочным действием (воде, бензине, керосине, спирте), а тем более при наличии сказок, существенно выше, чем при работе без смазки. При использовании смазок высокие противозадирные свойствами, что подтверждает их многолетняя эксплуатация в несущей системе соосных вертолетов. Перспекптвно применение металлофторопластовых подшипников в машинах, узлы трения которых работают при низких и криогенных температурах. Безграничны возможные области их использования в сельскохозяйственном машиностроении и машиностроении лля животноводства и кормопроизводства.
Металлофторопластовую ленту выпускают шириной до 100 мм и толщиной 1,1; 1,6 и 2,6 мм (ТУ 27-01-01-1-75). В соответствии со стандартом СТП 27-01-20-117 — 75 изготовляют свертные металлофторопластовые втулки диаметром 6-55 мм (разной длины), В табл. 3.46 приведены размеры металлофторопластовых подшипников 1591.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
