Долговечность полимерных

Подбор подшипников для быстроходного вала. Частота вращения вала п= 1455 об/мин; (/=30 мм; гребуемая долговечность подшипников L'10ufl = 7500 ч. Схема установки подшипников враспор. На опоры вала действую! силы: R^ — = 1891Н; ЛгБ=1651 Н; Fa = 518H. Расчет ведем в последовательности, изложенной в § 2 гл. 6.

Подбор подшипников для тихоходного вала. Частота вращения вала л = 293,6 об/мин, J=40 мм; требуемая долговечность подшипников L'i Ou(, = 7500 ч. Схема установки подшипников враспор. На опоры вала действую! силы: RrK = = 3764 Н, Д,.,=6877Н, Fa = 518 H.

Подбор подшипников для быстроходного вала. Частота вращения вала и = 452,7 об/мин; d=45 мм; требуемая долговечность подшипников L'10<,ft = 40000 ч. Схема установки подшипников врастяжку. На опоры вала действуют силы: ЛгА = 4813 Н, ЛГБ = 3911 Н, Fal=309,7H.

Подбор подшипников для вала червячного колеса. Частота вращения вала // = 30 об/мин; ^=60 мм; требуемая долговечность подшипников L\ о„/,= Ю 000 ч. Схема установки подшипников враспор. На опоры вала действуют силы: Rrn~ = 12167 Н; /?,.,, = 9805 Ы; Fa, = 1411H.

Пример 3. Подобрать подшипники качения для фиксирующей опоры вала червяка (рис. 7.9). Частота вращения вала п --- 970 об/мин. Требуемая долговечность подшипников /.н>/,=6300 ч. Диаметр посадочной поверхности вала г/~-40мм. Максимальные длительно действующие силы: /',,„.,, = 3500 11, /\im.-i4 5400 Н. Режим нагруже-нин / ( А", - 0,8).

качения. Однако значение подшипников скольжения в современной технике не снизилось. Их применяют очень широко, и в целом ряде конструкции они незаменимы. К таким подшипникам относятся: 1) разъемные подшипники, необходимые по условиям сборки, например, для коленчатых валов; 2) высокоскоростные подшипники (и>30 м/с), в условиях работы которых долговечность подшипников качения резко сокращается (вибрации, шум, большие инерционные нагрузки на тела качения); 3) подшипники прецизионных машин, от которых требуется особо точное направление валов и возможность регулировки зазоров; 4) подшипники, работающие в особых условиях (воде, агрессивных средах и т. п.), в которых подшипники качения неработоспособны из-за коррозии; 5) подшипники дешевых тихоходных механизмов и некоторые другие.

Смазка подшипников. Смазка существенно влияет на долговечность подшипников. Она уменьшает трение, снижает контактные напряжения, защищает от коррозии, способствует охлаждению подшипника. Для смазки подшипников качения применяют пластичные (густые) мази и жидкие масла. Жидкая смазка более эффективна для охлаждения и уменьшения потерь. Необходимое количество смазки для подшипников качения очень невелико. Излишнее количество смазки только ухудшает работу подшипника. Например, если сепаратор погрузить в масло, то оно будет препятствовать его свободному вращению, увеличиваются потери и нагрев подшипника Подшипниковые узлы необходимо тщательно защищать от попадания пыли и грязи. В противном случае долговечность подшипников резко снижается.

максимальный модуль зацепления т = 6,5 мм, длина зубьев В = 70 мм; число зубьев колеса гк = 60, то же шестерни гш — 24. Материал вала — сталь 45, термообработка — нормализация. При расчете вала на выносливость принять, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные напряжения от кручения — по пульсирующему. Желаемая долговечность подшипников h = 10-103 ч.

Расчеты зубчатых колес планетарных передач на прочность принципиально не отличаются от рекомендуемых ГОСТ 21354 — 75 и выполняются в виде проектировочных и проверочных. Размеры зубчатых колес планетарных передач определяют в большинстве случаев из расчета на контактную выносливость активных поверхностей зубьев и значительно реже из расчета зубьев на изгиб или заданную долговечность подшипников качения сателлитов.

Общепринятых методик расчета на предотвращение отмеченных видов разрушений пока нет, однако большинство исследователей в качестве основных критериев работоспособности волновых передач принимают прочность и выносливость гибкого колеса и долговечность подшипников генератора.

К таким факторам, снижающим долговечность подшипников, можно отнести: перекос колец подшитников; перегрузку подшипников из-за температурных удлиненш" валов; неправильную уста-зазора или натяга в регулируем >ix подшипниках; внутренних колец на валах; неправильно выбранные ки колец; недостаточно надежное уплотнение подшипникового приводящее к потере смазки, попадай!-ю в узел абразивных частиц или других вредных веществ; недостаточно качественное изготовление деталей узла; неточность сборш; неправильный смазочно-охлаждающий режим и др. Хотя эти факторы определяются не

Многочисленные измерения показывают, что изолирующий фланец, установленный на газопроводе при вводе в потребитель, шунтируется другими трубопроводами и -поэтому получает прямую металлическую связь либо с арматурой фундамента здания, либо с заземлением (см. рис. 3, Г). Кроме того, при таком варианте защиты на газопроводе, как правило, поднимается потенциал в отдельных участках до—1,5ч—2В. Это, как показывают исследования [21], влияет на долговечность полимерных покрытий.

21. Raclot В. Влияние потенциала катодной защиты на долговечность полимерных покрытий (Франция). РЖ «Коррозия и защита от коррозии», М., № 11, К159, 1977.

Долговечность полимерных материалов, зависящая от их природы и физико-химических свойств среды, определяется сорбцией и диффузией среды, тепловыми флуктуациями и гетерогенными химическими реакциями. Наложение термофлуктуациониых, адсорбционных и химических процессов и разница в скоростях их протекания приводят к экспериментально наблюдаемому перегибу линий долговечности в агрессивных средах по сравнению с испытаниями на воздухе. Это обстоятельство требует осторожного отношения к применению различных экспресс-методов и экстраполяции результатов, полученных при таких форсированных испытаниях, особенно при высоких значениях напряжений, для прогнозирования длительной работоспособности материала, т. е. при небольших значениях механических напряжений. Как показывает анализ многочисленных экспериментальных исследований, полная и достоверная оценка практической пригодности и работоспособности напряженных конструкционных пластмасс в агрессивных средах может быть произведена при уровнях механических напряжений в диапазоне 20—• 60 % от разрушающих. В этом диапазоне разрушение происходит за время, в течение которого наблюдают практическое насыщение материала жидкой средой и совместный эффект воздействия механического и химического факторов на кинетику разрушения. Экстраполяция этого участка общей кривой долговечности в область низких напряжений для прогнозирования длительного срока эксплуатации материала может привести к занижению времени и, следовательно, к повышению ресурса эксплуатации и надежности конструкции. Совместное решение двух экспоненциальных уравнений, описывающих долговечность в агрессивной среде и на воздухе, дает возможность определить напряжение, выше которого агрессивная среда не оказывает влияния на характер разрушения материала.

Не менее важна специфика условий'работы силовых цилиндров. Долговечность узла трения зависит прежде всего от износостойкости антифрикционного материала. Полиамиды имеют очень хорошую износоустойчивость; в различных условиях абразивного трения они изнашиваются значительно меньше, чем металлы и другие неметаллические материалы. При использовании полимерных материалов в подшипниках скольжения практически отсутствует износ сопряженных с полимером металлических деталей. Обязательным условием для малого износа полиамидных антифрикционных деталей, работающих в паре с металлом, является высокая чистота сопрягаемой металлической поверхности. Легче всего это достигается применением закаляемой стали, которая обязательно должна быть защищена от коррозии. Установлено, что чем чище металлическая поверхность, тем меньше износ пластических масс при работе с этими поверхностями. Износостойкость пластмассовых подшипников значительно выше, чем бронзовых [47]. Долговечность полимерных вкладышей и втулок в 10 раз больше, чем металлических, что сокращает время ремонта.

40. Оржаховский М. Л. Закономерности влияния температуры и концентрации агрессивной среды на долговечность полимерных материалов. «Пластмассы», 1966, № 5, стр. 60.

Существенное влияние на разрушение полимерных материалов, обусловленное термофлуктуационными процессами разрыва связей, оказывает ультрафиолетовое излучение, непосредственно вызывающее разрывы химических связей полимеров. Ультрафиолетовое излучение значительно увеличивает скорость деформации ползучести и снижает долговечность полимерных материалов, находящихся под нагрузкой.

63. Зубов П. И., Сухарева Л. А., Смирнова Ю. П. Влияние внутренних напряжений на долговечность 'Полимерных покрытий.— «Доклады АН СССР», 1963, т. 150, № 2.

Если известна долговечность полимерных (пластмассовых) образцов при старении в лабораторных условиях при некоторой температуре Т/ и рассчитано значение энергии активации Е0 , можно прогнозировать долговечность при любой другой температуре Г2.

На долговечность полимерных материалов влияет характер приложения нагрузки. Долговечность и усталостная прочность при циклических нагрузках обычно меньше, чем при статических. При знакопеременных нагрузках долговечность меньше, чем при одностороннем циклическом нагружении. С увеличением частоты циклов долговечность уменьшается.

Химическая стойкость и долговечность полимерных материалов существенно зависит от температуры. Характер этого влияния определяется следующими явлениями:

4. Охарактеризуйте влияние механических напряжений на долговечность полимерных изделий.

Долговечность полимерных покрытий на металле в агрессивных средах зависит от их защитных свойств, определяющихся диффузионной проницаемостью для компонентов среды. Полан-М, как и другие полимеры, проницаем для летучих кислот. Нами изучены защитные свойства этого покрытия на углеродистой стали в соляной, плавиковой и сернистой кислотах при 25 и 60°С.