Поверхностях соприкосновения

1. Виды трения смазанных поверхностей. В зависимости от толщины слоя смазки, разделяющего трущиеся поверхности, различают жидкостное и полужидкостное трение. При жидкостном трении слой смазки имеет толщину порядка нескольких десятков микрометров. Эта толщина так велика, что даже вершины самых больших неровностей на поверхностях скольжения не могут касаться друг друга. При этом трение в подшипнике определяется только законами гидродинамики. Износ практически отсутствует.

где 4 = (dH + dB)/2 — средний диаметр фрикционного диска; / — коэффициент трения; z — число трущихся поверхностей (но не число дисков). Размеры фрикционной муфты зависят от величины этого момента, так как нормальное давление на поверхностях скольжения должно быть не больше допускаемого:

Силу F называют силой сухого трения, а коэффициент / — коэффициентом сухого трения. Происхождение этой силы приписывают взаимодействию тех микронеровностей, которые имеются на поверхностях скольжения. Наблюдения показывают, что при условиях взаимодействия, близких к сухому трению, коэффициент трения / мало зависит от относительной скорости скольжения поверхностей. Исключение составляет интервал чрезвычайно малых скоростей скольжения, близких к скорости трогания; при таких скоростях коэффициент трения возрастает, а при скорости трогания достигает максимальной величины (сила трения покоя) fo>f. Пренебрегая этой особенностью, характеристику силы сухого трения можно изобразить так, как показано на рис. 3.15, б. Как видим, она является нелинейной функцией скорости относительного движения элементов кинематической пары.

Для изготовления сепараторов подшипников качения используют пластмассы не столько в целях экономии металла, сколько исходя из функциональных соображений. Основной целью является снижение коэффициента трения на рабочих поверхностях скольжения или же упрощение монтажа сепаратора подшипника. Кроме того, на изготовление сепаратора затрачивается значительно меньше рабочего време-

Обработка канавок Прорубание маслораспреде-лительных канавок на поверхностях скольжения вкладышей подшипников, направляющих и т. п. деталях Специальные станки для нарезания маслораспредели-тельных канавок. Переносные установки с гибким валом и фрезерной головкой

Результаты исследований при работе трущихся поверхностей в условиях граничной смазки указывают на то, что коэффициент трения уменьшается с увеличением удельных нагрузок и скоростей скольжения, повышение же температуры на поверхностях скольжения вызывает ухудшение антифрикционных свойств ДСП.

Анализ технического состояния деталей редукторов, поступающих в ремонт, показывает, что развитию ряда дефектов способствуют вибрации, вызванные неуравновешенными массами. К таким дефектам относятся: усталостные выкрашивания, трещины и сколы на зубьях шестерен и деталях подшипниковых узлов; наклеп на шлицах и поверхностях скольжения; контактные схватывания и др. Одним из источников вибраций является система редуктор — винт.

Особая роль подшипников в проблеме надежности и экономичности современных крупных паровых турбин объясняется большими окружными скоростями на поверхностях скольжения, достигающих более 100 м/с, а также «паровыми» переменными силами, действующими на роторы и способными во взаимодействии с гидродинамическими силами в подшипниках вызывать недопустимые вибрации турбины. При столь больших окружных скоростях механические потери энергии в подшипнике становятся значительными, а это сказывается на общих энергетических показателях турбины.

где а6 — удельное давление на поверхностях скольжения, необходимое для создания достаточного уплотнения, препятствующего засасыванию воздуха через стык между ними; при расчете можно принимать сг„ ^ 0,8-И кГ/см*.

Работоспособность и срок службы затвора во многом зависят от правильного соотношения основных размеров направляющего' узла a, b и d%. Эти соотношения определяются из условий прочности штифта при срезе, при смятии в отверстии сухарика и по допускаемым удельным давлениям на поверхностях скольжения сухарика.

Для исключения заклинивания необходимы тщательный монтаж и пригонка всех шпоночных соединений, симметричный обогрев фланцев с равномерным прогревом лап во избежание их коробления. Для уменьшения кручения ригелей, кроме уменьшения сил трения на поверхностях скольжения, можно увеличивать сопротивления ригеля скручиванию соответствующим увеличением его размеров, что требует переделки фундамента.

При меньших нагрузках установлена обратная зависимость влияния влажности на интенсивность изнашивания (рис. 7.12). Уменьшение интенсивности изнашивания с увеличением влажности объясняется образованием окисного слоя на поверхностях скольжения и полированием поверхностей. Влияние скорости скольжения поверхностей на износ показано на рис. 7.13. После достижения определенной скорости скольжения происходит повышение температуры поверхностей. В результате фактическая влажность уменьшается, и происходит

В направляющих с трением скольжения давления на поверхностях соприкосновения невелики и расчет на прочность можно не производить.

Простейшая дисковая фрикционы ая муфта показана на рис. 41.9. Полумуфта 2 свободно сидит на валу, опираясь на кольцо 3, а полумуфта 1 может смещаться в осевом направлении с помощью управляющего механизма. Для включения муфты к подвижной полумуфте прикладывается сила Q (с помощью пружины или другого устройства). При этом на кольцевых рабочих поверхностях соприкосновения полумуфт возникают силы трения, равнодействующие которых приложены на приведенном радиусе трения /?пр.

ваюшего их. Вращающийся ведущий шкив благодаря силе трения увлекает за собой ремень, а последний по той же причине заставляет вращаться ведомый шкив. Сила трения на поверхностях соприкосновения шкивов и ремня возникает при соответствующем прижатии ремня к ободам шкивов, т. е. при натяжении ремня.

Если линия действия реакции Рю пройдет вне поверхности соприкосновения ползуна 3 с направляющей х — х (рис. 3.5, г), то произойдет перекос ползуна в направляющей. При этом появятся контактные точки на обеих поверхностях направляющей. При малой длине L ползуна в этих точках могут появиться силы РЮ = Рез (L 4- I)/L и Р'вз = P&IIL, значительно превышающие реакцию Р^. Эти силы могут создать недопустимо большие удельные давления на поверхностях соприкосновения ползуна с направляющими. Для уменьшения этих сил следует увеличить длину ползуна L.

2. Трение в кинематических парах. Рассмотрим подробнее те силы взаимодействия, которые появляются на поверхностях соприкосновения звеньев, т. е. на элементах кинематических пар. На рис. 2.1 представлена высшая кинематическая пара скольжения с точечным контактом. Эта пара образована кулачком 1 и тарельчатым толкателем 2 (3 — стойка). На рисунке AW — общая нормаль в точке касания, скорость скольжения первого звена по второму У12 направлена по общей касательной ТТ. Сила действия второго звена

Таким образом, при движении механизма силы трения на поверхностях соприкосновения соседних звеньев всегда

Пусть совокупность всех сил, приложенных к k-му звену, включая также силы трения, но исключая равнодействующие нормальных давлений на поверхностях соприкосновения с соседними звеньями *, заменена главным вектором Fk, приложенным к центру массы этого звена, и главным моментом Mh. Если yk есть угол между fit и vk, то мгновенная мощность сил, действующих на k-e звено,

Если при работе машины на поверхностях соприкосновения звеньев происходит непрерывное перемещение (скольжение или качение), то, как известно, эти звенья образуют китсематическую пару.

Наибольшее распространение получили дисковые фрикционные муфты, устройство которых поясняет рис. 15.16. Корпус полумуфты / закреплен на одном из соединяемых валов. На втором валу закреплен корпус второй полумуфты 5. Вдоль ступицы полумуфты 1 скользит по направляющему пазу нажимной диск 2, который давит на пакет фрикционных дисков 3 и 4. Диски 3, как и нажимной диск 2, имеют на внутренней стороне выступы, которые входят в направляющие пазы полумуфты /. Благодаря этим пазам диски 3 и 2 вращаются вместе с полумуфтой /. Диски 4 имеют выступы на внешней стороне. Они входят в пазы полумуфты 5, так что диски 4 могут вращаться только вместе с этой полумуфтой. Если сила давления на диск 2 равна FN, то момент, вызывающий скольжение на всех поверхностях соприкосновения дисков 3 и 4 и называемый моментом скольжения муфты,

При расчете электрохимической коррозии и защиты металлов задают граничные условия для потенциала на поверхностях соприкосновения коррозионной среды с металлами и с непроводящими (изоляционными) средами или материалами (например, с воздухом, различными пластическими материалами, резиной и т.п.).

Наличие смазки на поверхностях соприкосновения снижает значение /0. Что касается зависимости /„ от удельного давления, то, как было сказано, при не слишком малых и не слишком больших удельных давлениях, т. е. при его средних значениях, при которых не происходит значительных деформаций соприкасающихся поверхностей, /о можно считать не зависящим от q, а следовательно, и от площади соприкосновения ?2. Вместе с тем силу Р0, а также и равную ей предельную силу трения покоя F0 можно считать не зависящими от площади ?2 соприкосновения деталей при данной нагрузке. Последнее обстоятельство представляет собой технически важный экспериментальный факт.