Повышением жесткости

Стойкость против абразивного износа возрастает с увеличением твердости изнашиваемого материала, но для различных материалов в разной степени (рис. 369), поэтому эффективным повышением износостойкости является поверхностная закалка или другие методы повышения поверхностной твердости (цементация, азотирование и т. д.). При одинаковой поверхностной твердости стали со структурой мартенсит + карбиды обладают большей износостойкостью, чем стали с такой же твердостью, но не имеющие избыточных карбидов (рис. 369).

В тяжелонагруженных опорах валам, независимо от твердости подшипникового материала, целесообразно придавать повышенную твердость посредством закалки с нагревом ТВЧ (HRC 55 — 58), цементирования, сульфоцианировашш (HRC 58-60), диффузионного хромирования (HV 800-1000), азотирования (HV 100-1200). Наряду с повышением износостойкости эти способы увеличивают выносливость и снижают концентрацию напряжений на участках переходов и расположения смазочных отверстий.

Так же как и при некоторых других видах абразивного изнашивания, влияние твердости на износ носит двойственный характер: рост твердости сопровождается повышением износостойкости при вязком разрушении и снижением при хрупком. Величина износа зависит не только от абсолютных значений твердости изнашиваемой поверхности, но и от соотношения твердостей абразива и детали.

2. Для хромотитановых и хромоциркониевых сталей измельчение и более равномерное распределение карбидов хрома, титана или циркония во всех случаях сопровождается повышением износостойкости.

Задача повышения износостойкости пары трения покрытие — штанговая муфта может решаться двумя путями: подбором материала контртела (муфты) или повышением износостойкости покрытия при сохранении достаточной его прочности.

Долговечность аксиально-поршневых гидромашин в основном зависит от работы деталей распределительных и поршневых устройств. Эти пары, как правило, изготовляют из высококачественных материалов с соответствующей термообработкой. Так, например, в гидромашине бескарданного типа 210.25 блок цилиндров изготовлен из высокооловянистой бронзы БрО—-12 или БрОЦСб—6—3, а распределитель и поршни — из азотированной стали 38Х2МЮА. Несмотря на качественное изготовление указанных деталей, составляющих пары трения скольжения, они все же имеют ограниченную износостойкость. К тому же применение дефицитной бронзы значительно удорожает производство, так как масса деталей из нее в разных моделях гидромашин колеблется от 2 до 8 кг. Поэтому возникла актуальная задача, связанная не только с повышением износостойкости ответственных пар трения гидромашин, но и с подбором более дешевых материалов [27].

Увеличение срока службы деталей при механическом изнашивании достигается повышением износостойкости материала, которое обеспечивается главным образом путем повышения твердости поверхности металла. Для этой цели применяются: объемная закалка, поверхностная закалка токами высокой частоты, химико-термическая обработка поверхности в виде цементации, азотирования, диффузионного хромирования, алитирования и борирования. В ряде случаев достаточно электролитического хромирования поверхности.

В целях повышения износостойкости регулярных узлов трения машин в них наряду с повышением износостойкости основного компонента узла в качестве второго, применяются специальные антифрикционные сплавы (см. с. 212-228).

В тяжелонагруженных опорах валам, независимо От твердости подшипникового материала, целесообразно придавать повышенную твердость посредством закалки с нагревом ТВЧ (HRC 55 — 58), цементирования, сульфоцианирования (HRC 58 — 60), диффузионного хромирования (HV 800-1000), азотирования (HV 100-1200). Наряду с повышением износостойкости эти способы увеличивают выносливость и снижают концентрацию напряжений на участках переходов и расположения смазочных отверстий.

При прочих равных условиях обеспечить заданную продолжительность работы детали, узла или механизма можно повышением износостойкости деталей (что видно из сравнения величин t2 и t\ на рис. 6, б) или повышением коэффициента Кт (увеличения слоя металла U, на величину которого допускается износ деталей), что видно из сравнения величин /з с t\ и ?* с tz.

Требования к методам формообразования в связи с повышением износостойкости деталей машин. Уменьшение износа трущихся поверхностей с уменьшением величины шероховатостей особенно заметно при уменьшении удельных давлений и улучшении смазки. При трении поверхностей низкой шероховатости при определенных условиях работы (удельное давление, скорость взаимного перемещения) смазка выдавливается, жидкостное трение превращается в полусухое, а износ трущихся поверхностей резко возрастает. Период установившегося износа характеризуется относительным постоянством условий работы трения, а период усиленного износа характеризуется изменением геометрической формы деталей и связанными с этим резкими изменениями условий работы поверхности трения.

Недостатком консольного расположения шестерни является повышенная концентрация нагрузки по длине зуба шестерни. Концентрацию нагрузки можно уменьшить повышением жесткости узла.

подшипниками сравнительно малы, а силы, действующие на вал и его опоры, велики. Концентрацию нагрузки при консольном расположении шестерни стремятся уменьшить повышением жесткости узла. Повышенные требования к жесткости диктует и необходимая по условиям работы конического зацепления высокая точность осевого положения конической шестерни.

В зависимости от назначения механизма и машины ограничивают величины возможных отклонений формы и расположения поверхностей допусками, предусмотренными соответствующими стандартами. Чем меньше допуск на обработку, тем сложнее технология и больше затраты на изготовление. В этих случаях применяют более точные и дорогостоящие оборудование и технологическую оснастку, средства контроля, более детально проводят технологическую подготовку производства, используют квалифицированную рабочую силу. Поэтому конструктор должен обоснованно выбирать конструкцию сложных кинематических пар, которые необходимы для обеспечения заданных показателей работоспособности механизма, машины или устройства. Конструкция сложных кинематических пар наряду с повышением жесткости и точности должна обеспечивать непринужденную сборку узлов и сборочных единиц и позволять механизму сохранять заданное число степеней свободы при возможных деформациях стойки, валов, осей и других деталей под действием внешних нагрузок.

В зависимости от назначения механизма и машины ограничивают величины возможных отклонений формы и расположения поверхностей допусками, предусмотренными соответствующими стандартами. Чем меньше допуск на обработку, тем сложнее технология и больше затраты на изготовление. В этих случаях применяют более точные и дорогостоящие оборудование и технологическую оснастку, средства контроля, более детально проводят технологическую подготовку производства, используют квалифицированную рабочую силу. Поэтому конструктор должен обоснованно выбирать конструкцию сложных кинематических пар, которые необходимы для обеспечения заданных показателей работоспособности механизма, машины или устройства. Конструкция сложных кинематических пар наряду с повышением жесткости и точности должна обеспечивать непринужденную сборку узлов и сборочных единиц и позволять механизму сохранять заданное число степеней свободы при возможных деформациях стойки, валов, осей и других деталей под действием внешних нагрузок.

С увеличением п, т. е. с повышением жесткости толкателя, коэффициент динамичности стремится к величине /Сдин = 2. Аналогичный вывод получается для всех законов, имеющих скачок величины ускорения.

Валы конических шестерен короткие, поэтому температурные осевые деформации не играют такой роли, как при длинных валах. Расстояния между подшипниками сравнительно малы, а нагрузки, действующие на вал и его опоры, велики. Концентрацию нагрузки при консольном расположении шестерни стремятся уменьшить повышением жесткости узла. Повышенные требова-

ность арматуры. Исчерпание несущей способности связующего соответствует точке перелома в зависимости о (е) (см. рис. 4.8). С увеличением степени искривления волокон несущая способность материала в расчете на прочность связующего снижается, но в меньшей степени с повышением жесткости арматуры (см. табл. 4.13).

ласти сжатия. Как следует из приведенной схемы, для соотношения жесткостей исследуемого материала и диэлектрической пленки (рД)Мет/(рО)пл=8 сигнал с диэлектрического датчика и давление в материале за датчиком нарастают до номинальной величины за время, соответствующее 10 пробегам волны по толщине датчика. Если пренебречь повышением жесткости диэлектрика и уменьшением его толщины по мере сжатия (эти предположения использованы для построения диаграмм на рис. 92), время нарастания сигнала при толщине диэлектрика 0,06 мм и скорости звука в нем 4 мм/мкс составляет примерно 0,3 икс. Вследствие сжатия диэлектрической пленки и повышения ее жесткости эта величина снижается примерно вдвое, что соответствует времени нарастания сигнала на фронте упругого предвестника, зарегистрированного диэлектрическим датчиком с лавсановой пленкой толщиной 0,06 мм, расположенным в стали.

Большая жесткость измерительного устройства является косвенным следствием простоты усиления. В то время как в чисто механических устройствах для обеспечения удовлетворительной точности измерения должны предусматриваться весьма большие перемещения, электрические датчики силы могут выполняться значительно более жесткими, так что их влияние на измеряемое усилие в упругой измерительной цепи невелико. Тем не менее, из-за того что выходной сигнал с повышением жесткости упругого элемента, как правило, снижается, а подключаемые усилители не имеют совершенно идеальной характеристики, существует естественный предел повышению жесткости электрических датчиков силы.

ность арматуры. Исчерпание несущей способности связующего соответствует точке перелома в зависимости о (е) (см. рис. 4.8). С увеличением степени искривления волокон несущая способность материала в расчете на прочность связующего снижается, но в меньшей степени с повышением жесткости арматуры (см. табл. 4.13).

Поэтому при осуществлении модернизации крупных станков следует также заниматься повышением жесткости отдельных узлов. Кроме того, применение инструмента, оправок, борштанг и деталей малой жесткости резко снижает производительность труда. Так, при работе на токарных, карусельных, строгальных и других станках уменьшение сечения резцов и увеличение их вылета уменьшает допустимое усилие резания, а тем самым и производительность. Например, при сечении резца 50x50 мм допустимое усилие резания составляет 6250 кг при вылете 50 мм, 3130 кг пр вылете 100 мм и 1560 кг при вылете 200 мм, т. е. допустимое усили резания уменьшается пропорционально увеличению вылета резца. При сечении резца 30 ХЗО мм допустимое усилие резания составляет при вылете резца 50 мм 1350 кг, 40x40 мм 3200 кг, 60x60 мм 10750 кг; 75x75 21010 кг. Таким образом, увеличение сечения резца разрешает значительно увеличить усилие резания.