Поверхностей вследствие

Коэффициент линейного расширения покрытия в 14 раз выше коэффициента линейного расширения металла. При покрытии полиэтиленом выпуклых поверхностей металлов разница в коэффициенте линейного расширения приводит к повышению адгезии; при покрытии полиэтиленом вогнутых поверхностей возникают напряжения, направленные на отрыв покрытий, поэтому полиэтилен наносят на прослойки полиэтилена с наполнителями или же на эластичные грунтовочные лакокрасочные покрытия.

Отклонения (погрешности) формы и взаимного расположения поверхностей возникают в процессе обработки детали из-за неточности технологической системы, (станок — приспособление—заготовка— инструмент). На эти отклонения влияют износ инструмента, деформация детали и резцедержателей, неравномерность нагрева детали, неоднородность материала заготовки и т. д.

Во-первых, при контакте поверхностей возникают местные напряжения, которые при начальном касании по линии или в точке определяются формулами Герца, а при касании по поверхности аналогичные явления возникают при контакте микронеровностей. Часто при моделировании контакта двух шероховатых поверхностей их представляют в виде набора полусфер, конусов или цилиндрических поверхностей о тем, чтобы для подсчета напряжений и деформаций использовать соответствующие зависимости Герца—Беляева при упругом взаимодействии или учесть также и пластическую деформацию.

Основные закономерности сухого трения. Поверхности звеньев, даже весьма тщательно отполированные, имеют мало заметные для невооруженного глаза выступы и углубления, которые образуют так называемую шероховатость (рис. 7.1, б). При скольжении шероховатых поверхностей происходит механическое зацепление и деформирование отдельных выступов, на что затрачивается некоторая часть энергии движущих сил. Кроме того, в местах весьма плотного соприкасания выступов шероховатых поверхностей возникают силы молекулярного взаимодействия, на преодоление которых также затрачивается энергия движущих сил. Таким образом, сухое трение скольжения и возникающее при этом сопротивление относительному движению звеньев являются, в основном, результатом механического зацепления мельчайших выступов поверхностей и молекулярного взаимодействия их по площадкам контакта.

При сближении и скольжении поверхностей возникают меха-ническре и молекулярное взаимодействия, которые вызывают механические, химические и структурные изменения свойств поверхностей трения, а затем разрушения различных видов. И. В. Крагельским сформулированы два основных условия повышения износостойкости: необходим положительный градиент механических свойств по глубине, при котором прочность молекулярной связи между поверхностями должна быть меньше прочности нижележащего материала; поверхностные слои должны выдерживать многократную пластическую деформацию без разрушения.

Отклонения (погрешности) формы и расположения поверхностей возникают в процессе обработки из-за неточности и деформации станка, инструмента и приспособления; деформации обрабатываемого изделия; неравномерности припуска на обработку; неоднородности материала заготовки и т. п. Эти отклонения отрицательно влияют на износостойкость изделий вследствие повышенного удельного давления на выступах поверхности; на прочность неподвижных посадок из-за неравномерности натяга;

Вследствие малой величины 8ф на соприкасающихся поверхностях даже при малой нагрузке развиваются огромные удельные давления—порядка десятка тысяч кг/см2. Под влиянием этих давлений выступы поверхностей взаимно внедряются и наприжатых друг к другу элементах поверхностей возникают силы молекулярного взаимодействия. Внедрившиеся выступы зацепляются один за другой.

Из-за наличия неровностей (гребешков— следов резца) в местах контакта трущихся поверхностей возникают чрезвычайно высокие нагрузки, вызывающие резкое повышение в этих местах температуры. В местах контакта возникают молекулярное притягивание, схватывание, глубинные вырывы и задиры. Одновременно в местах контакта может происходить разрыв масляной пленки, в результате происходит сухое или полусухое трение, что приводит к преждевременному износу деталей. Изнашивание от высоких контактных напряжений имеет кегто главным образом при эксплуатации крупного сборудования.

При сближении и скольжении поверхностей возникают механическое и молекулярное взаимодействия, которые вызывают механические, химические и структурные изменения свойств поверхностей трения, а затем разрушения различных видов. И, В. Крагельским сформулированы два основных условия повышения износостойкости: необходим положительный градиент механических свойств по глубине, при котором прочность молекулярной связи между поверхностями должна быть меньше нижележащего материала; поверхностные слои должны выдерживать многократную пластическую деформацию без разрушения.

Для обеспечения подвижного соединения цилиндров и корпусов подшипников с фундаментными рамами используются дистанционные болты. Дистанционные болты устанавливаются также на лапах цилиндров, если корпуса подшипников жестко соединены с фундаментными рамами, и цилиндры при тепловых расширениях скользят своими лапами ло опорным поверхностям подшипников. Различное конструктивное оформление дистанционных болтов показано на рис.^80. Однако при часто наблюдаемой на практике неперпёндикулярности оси резьбы и сопрягаемых поверхностей возникают значительные затруднения при необходимости выдержать определенные зазоры б (рис. 80,с б). Эти затруднения исключаются при использовании дистанционных болтов

Детали характеризуются формой, размерами, материалами, массой, сбалансированностью, а также допусками (формы и расположения поверхностей): прямолинейности, плоскостности, круглости, цилиндричности, параллельности, перпендикулярности, соосности, симметричности, позиционного отклонения, пересечения осей, радиального и торцового биения, наклона, формы заданного профиля. В процессе эксплуатации кроме изменения формы, размеров, массы и расположения поверхностей возникают трещины, обломы, сколы, забоины, нарушается балансировка.

Отклонения (погрешности) формы и расположения поверхностей возникают в процессе обработки из-за неточности и деформации станка, инструмента и приспособления, деформации обрабатываемого изделия, неравномерности припуска на обработку, неоднородности материала заготовки и т. п. Эти отклонения отрицательно влияют на износостойкость изделий вследствие повышенного удельного давления на выступах поверхности; на прочность неподвижных посадок из-за неравномерности натяга; на точность работы механизмов при использовании направляющих, копиров, кулачков и пр. в связи с искажением исходных геометрических профилей и т. д. Следовательно, для получения изделий надлежащего качества рабочий чертеж детали наряду с заданной точностью размеров должен содержать и необходимые данные, определяющие точность формы и расположения поверхностей. Такими данными являются предельные (допускаемые) отклонения формы и расположения поверхностей. Эти отклонения должны быть установлены для всех без исключения размеров, в том числе и для номинальных размеров, равных нулю (например, несоосность). Отсутствие предельных отклонений формы и расположения на чертежах (кроме тех, которые допустимы в пределах поля допуска на размер) усложняет изготовление и контроль деталей, повышая их стоимость.

При распрессовке соединений с мягкими покрытиями поверхности деталей не повреждаются, при распрессовке же соединений с твердыми покрытиями наблюдаются задиры, царапины и глубокие вырывы основ» ного металла, иногда на значительных участках контактных поверхностей, вследствие чего повторная сборка соединения затрудняется, а часто даже становится невозможной. Кроме того, твердые гальванические4 покрытия снижают циклическую прочность соединения.

У фрикционных передач, как у передач трением, окружные скорости рабочих поверхностей вследствие проскальзывания сопряженных катков не равны. Связь между окружными скоростями

Кинематические, геометрические и силовые зависимости. У фрикционных передач как у передач трением окружные скорости рабочих поверхностей, вследствие проскальзывания сопряженных катков, не равны (v1 =^=v.2). Связь между окружными скоростями ведущего Vi и ведомого и2 катков выражается формулами

На явления трения оказывают влияние свойства поверхностей. Вследствие шероховатости и волнистости поверхностей, неточности изготовления деталей и изменения формы под действием приложенных нагрузок поверхности контактируют не по всей их площади, а по отдельным малым площадкам, вследствие этого на соприкасающихся поверхностях даже при небольших сжимающих нагрузках возникают большие удельные давления. Под действием этих давлений происходят упругие и пластические деформации элементов поверхности, выступы поверхностей взаимно внедряются и на площадках контакта возникают силы молекулярного взаимодействия.

мыми. Такие передачи теоретически имеют точечный контакт. Однако при малой разности кривизн соприкасающихся поверхностей вследствие упругой деформации материала соприкосновение зубьев происходит по достаточно большой площадке, образуя «пятно контакта». По этой причине таким передачам присуща высокая контактная прочность. При их расчете исходят из тех же предпосылок и предположений, что и в приведенном выше расчете, хотя конечные формулы имеют несколько иной вид.

где рт — среднее контактное давление; /( = 2...4,5 — коэффициент запаса сцепления для предупреждения контактной коррозии (изнашивания посадочных поверхностей вследствие их микроскольжения при действии переменных нагрузок, особенно в период пуска и остановки); d, I — диаметр и длина посадочной поверхности; f — коэффициент сцепления (трения).

между углами а и Q, изменяющимся при попадании на рабочие поверхности масла или воды, а также при износе рабочих поверхностей. Вследствие изменения коэффициента трения изменяются сила трения F и момент трения останова. При расчетах коэффициент трения принимается в пределах [i = 0,08-4-0,1, чтобы компенсировать возможное уменьшение коэффициента трения в процессе работы. Барабаны фрикционов изготовляют из стали или чугуна, а эксцентрики — из стали. Рабочие поверхности элементов останова должны иметь возможно большую

Хорошо разработанные методы строительной механики для определения статических усилий, возникающих в упругих системах машин, узлов и конструкций, потребовали во МНОРИХ случаях экспериментального определения для машиностроения коэффициентов соответствующих уравнений, а также учета изменяемости условий совместности перемещений по мере изменения форм контактирующих поверхностей вследствие износа или других явлений, нарастающих во времени. При относительно высокой жесткости таких деталей, как многоохюрные коленчатые валы, зубья шестерен, хвостовики елочных турбинных замков, шлицевые и болтовые соединения, для раскрытия статической неопределимости были разработаны методы, основывающиеся на моделировании при определении в упругой и неупругой области коэффициентов уравнений, способа сил или перемещений, на учете изменяемости во времени условий сопряжения, а также применения средств вычислительной техники для улучшения распределения жесткостей и допусков на геометрические отклонения. Применительно к упругим системам металлоконструкций автомобилей, вагонов, сельскохозяйственных и строительных машин были разработаны методы расчета систем из стержней тонкостенного профиля, отражающие особенности их деформирования. Это способствовало повышению жесткости и прочности этих металлоконструкций в сочетании с уменьшением веса.

изучаются скорость резания, форма режущего инструмента, охлаждающая жидкость и т. д., но самому последнему процессу —приработке — не уделяется должного внимания. П. А. Ребиндер [9] показал, что поверхностно-активные смазочные вещества, содействующие снижению износа в нормальных условиях, при граничном трении оказывают обратное действие при высоких местных давлениях, когда эти вещества, диспергируя поверхностный слой, помогают срабатыванию микро- и макронеровностей. По мере же снижения высоких давлений эти же поверхностно-активные компоненты приводят к уменьшению износа, т. е. к повышению стойкости поверхностей вследствие общего повышения их качества. Это сказывается не только в сглаживании местных шероховатостей и выступов, но и в упрочнении, т. е. в развитии полированного слоя вследствие измельчения микроструктуры металла. Таким образом, во время приработки поверхностей трения имеются большие возможности не только легко сгладить шероховатости, но и упрочнить поверхность, причем особо важную роль в упрочнении поверхности играют поверхностно-активные компоненты смазки.

Одной из особенностей контакта шероховатых тел является упругопластическая взаимосвязь отдельных пятен касания. При увеличении нагрузки происходит сближение шероховатых поверхностей, вследствие чего увеличивается количество пятен фактического касания (контакта) и несколько возрастает площадь каждого из них. Взаимодействие микронеровностей при трении приводит к повреждению поверхностного слоя в большом числе различных сопряженных деталей.

Посадки типа H/d дают легкоподвижные соединения общего применения, которые допускают радиальное перемещение и компенсируют погрешности взаимного расположения трущихся поверхностей вследствие перекоса и прогиба вала, погрешности формы в осевом и радиальном сечениях, эксцентриситетов опор и шеек вала в многоопорных конструкциях. Они используются в тех случаях, когда необходимо компенсировать погрешности сборки или температурные деформации. Тачные посадки H7/d&, H8/d8 имеют ограниченное использование. Они применяются дяя точных соединений, работающих при значительном перепаде- температур и тяжелых режимах работы, например в подшипниках турбин, валков прокатных станов и т. д.