Скольжения практически

Подшипники скольжения это опоры вращающихся деталей, работающие в условиях скольжения поверхности цапфы но поверхности подшипника.

Поверхности скольжения в состоянии предельного равновесия образуются так, что площадки скольжения для них — касательные плоскости. При определении положения площадок скольжения и установления условия предельного равновесия среды используется зависимость

В пространстве главных напряжений (<гь сг2. 0з) составляющие напряжений а„ и т„, действующие на элементарную площадку поверхности скольжения, соответственно равны:

где Т—сила жидкостного трения; v—скорость относительного скольжения поверхности; е—толщина слоя смазки; F ~ndl—поверхность соприкасания твердых тел (шипа с вкладышем) при отсутствии смазывающего слоя; ц—коэффициент абсолютной вязкости

разрушения становятся преобладающими (в областях пересечения плоскостями скольжения поверхности металла), механохимический эффект резко увеличивается, и в соответствии с теорией коррелирует с ростом деформационного упрочнения сплава, как и в случае нержавеющих сталей.

Особенностью механохимического растворения поверхности алюминиевого сплава является некоторая «задержка» активного растворения относительно роста нагрузки (см. рис. 58, пунктирная кривая). Это торможение обусловлено эластичностью окисной пленки, которая не теряет своей сплошности вплоть до заметных значений пластической деформации и испытывает воздействие двух конкурирующих процессов — механического разрушения и химического восстановления (репассивации). Когда процессы механического разрушения становятся преобладающими (в областях пересечения плоскостями скольжения поверхности металла), механохимический эффект резко увеличивается, и в^соответствии с теорией коррелирует с ростом деформационного упрочнения сплава, как и в случае нержавеющих сталей. t*j

Подшипники служат для поддержания вращающихся валов и осей в пространстве и обеспечения свободного их вращения или качения. Подшипники подразделяют на подшипни-кпу качения и скольжения. Подшипники качения — это опоры вращающихся и качающихся деталей (шарики или ролики), работающие на основе трения качения; подшипники скольжения — опоры вращающихся деталей, работающие в условиях относительного скольжения поверхности вала (цапфы) по поверхности подшипника, разделенных слоем смазки.

продуктов износа. Жесткость крепления накладок также влияет на их износоустойчивость. При малой жесткости крепления накладки сами устанавливаются по металлическому элементу, что способствует более быстрой приработке и увеличению фактической площади контакта. Идеальным способом крепления накладок было бы создание самоустанавливающихся, плавающих накладок. Однако по условиям работы конструкции тормозного устройства чаще приходится иметь дело с жестким креплением накладок. При жестком креплении изнашивание фрикционного материала в ряде случаев происходит неравномерно. Так, в колодочных тормозах с наружными колодками вследствие неравномерного распределения давления по дуге обхвата колодкой тормозного шкива износ набегающего конца фрикционной накладки значительно больше износа сбегающего конца. На фиг. 344 показана фотография новой накладки из вальцованной ленты, укрепленной на колодке тормоза ТК-200, а рядом с ней — такой же накладки после некоторого времени работы в механизме подъема. Скорость скольжения поверхности трения при работе с цилиндрическим шкивом во всех точках касания одинакова. В случае реверсивной работы механизма (например, механизма передвиже-568

Подшипник скольжения, являющийся основной частью опоры вала, обеспечивает режим вращения вала в условиях относительного скольжения поверхности цапфы (шейки, шипа, пяты) по соответствующей поверхности подшипника. Радиальный подшипник скольжения (сокращённо — подшипник скольжения) предназначен для восприятия радиальных (поперечных) относительно оси вала усилий, упорный подшипник скольжения (подпятник скольжения) — осевых усилий.

Подшипники служат для поддержания вращающихся валов и осей в пространстве и обеспечения свободного их вращения или качения. Подшипники подразделяют на подшипники качения и скольжения. Подшипники качения — это опоры вращающихся и качающихся деталей (шарики или ролики), работающие на основе трения качения; подшипники скольжения — опоры вращающихся деталей, работающие в условиях относительного скольжения поверхности вала (цапфы) по поверхности подшипника, разделенных слоем смазки.

Деформация-: искажение геометрической формы детали (изгиб, удлинение, вмятины и т. д.) ползучесть Напряженные болты, тяги, рычаги, штанги, подшипники скольжения, поверхности катания бандажей, рельсов и др. Лопатки, диски паровых и газовых турбин, трубы паропроводов, крепежные детали и др.

В связи с тем, что в передачах винт — гайка скольжения практически невозможно осуществить гидродинамическую смазку, применяют гидростатические пары винт — гайка (рис. 15.7). На рабочих поверхностях витков гайки посередине их высоты делают выточки, которые не имеют выхода к торцам гаек (перекрываются мастикой или клеем). Ширина выточек составляет 1/3... 1/4 высоты профиля. Через отверстия в выточки подводится масло под давлением. Масло проходит через отдельные дроссели для каждой (правой и левой) стороны витка. Давление масла в выточках меньше, чем в сети; оно определяется соотношением гидравлических сопротивлений в дросселях и в зазорах. При действии на пару осевой нагрузки зазоры с одной стороны витков (по направлению силы) уменьшаются, но при этом сопротивление вытеканию масла увеличивается и давление в соответствую-

Наилучшими антифрикционными и противозадирными свойствами обладают оловянные бронзы (например, БрОФ10-1, БрОНФ и др.), однако они дороги и дефицитны, и поэтому применяются только для ответственных передач с высокими скоростями скольжения (vs > 7 м/с). Нагрузочная способность передач с червячными колесами из оловянных бронз лимитируется усталостным изнашиванием и от скорости скольжения практически не зависит, поэтому верхний предел этой скорости для таких передач не ограничивают, а допускаемые контактные напряжения от нее не зависят. Наряду с этим срок службы венцов червячных колес в значительной степени зависит от способа отливки заготовок (в песок, в кокиль, центробежная), поэтому допускаемые напряжения зависят от способа отливки, и, кроме того, от твердости активной поверхности витков червяка. Значения допускаемых контактных напряжений [<7НО ] для червячных колес из оловянных бронз и стальных червяков при базе испытаний NHlim= 107 циклов нагружения приведены в табл. 8.5. Для определения значения допускаемого контактного напряжения [ан ] при заданном числе циклов NK, отличном от базы испытаний, в расчет вводится коэффициент долговечности ZN, тогда

Считают, что по мере нагружения одна часть кристалла целиком сдвигается относительно другой в направлении линии скольжения. Расстояние между полосами скольжения лежит в пределах 10~s— 10~4 см. Направление скольжения практически всегда совпадает с направлением вектора решетки в плотно упакованной плоскости. Оно начинается в каком-то одном месте тогда, когда касательные напряжения в плоскости скольжения достигают определенной величины, и постепенно распространяется на остальную часть плоскости. При этом нормальная к плоскости скольжения составляющая напряжения оказывает незначительное влияние на начало скольжения. Величина критического касательного напряжения зависит от чистоты металла, температуры и скорости деформирования. По мере нагружеяия кристаллиты разбиваются на фрагменты размером около 10~4 см, а те в свою очередь образуют блоки на два порядка меньше. В процессе разбиения возникают напряжения второго рода, связанные с искажением в решетке. Они соответствуют прочности материала в микро-объеме и пропорциональны пределу текучести. Около микродефектов вследствие локальных упругих напряжений кристаллической решетки возникают значительные по величине ультрамикронапряжения (искажения третьего рода). Внутренние остаточные напряжения сосредоточивают часть остаточной энергии пластического деформиро-

Измерения микротвердости различных зон образцов после нагружения, электрополирования и отпуска показали, что твердость зерен феррита, в которых не наблюдали следов пластической деформации в виде полос скольжения, практически не изменилась. В тех зернах, где были замечены полосы скольжения, обнаружено увеличение твердости примерно на 18 %. Твердость же феррита в области вершины усталостной трещины увеличилась на 24 %. Повторное приложение напряжений той же амплитуды (JV=107; oa=190 МПа) к образцу, отпущенному после первичного нагружения (300 °С, 30 мин в вакууме) вызвало дальнейшее увеличение твердости феррита в области вершины усталостной трещины. Вместе с тем повторное нагружение термически необработанного образца не привело к увеличению микротвердости феррита. Таким образом, было показано, что причиной остановки развития усталостной трещины в данном случае является упрочнение материала в зоне ее вершины.

Механизм зарождения трещины в поверхностных слоях при тренИи скольжения практически не изучен. Однако применительно к объемному разрушению существует несколько гипотез, которые изложены ниже в соответствии с обзором [147]. А. А. Гриффите предположил, что любое тело содержит микроскопические трещины, которые являются зародышами разрушения. Опасность трещины зависит от ее размера и ориентации по отношению к действующему напряжению. Трещина спонтанно развивается, если напряжение, приложенное нормально к ее плоскости, достигает значения

шипниках скольжения практически отсутствует износ сопряженных с полимером металлических деталей. При правильной сборке износостойкость вкладышей и втулок из пластмасс в 10 — 15 раз больше, чем этих же деталей, изготовленных из какого-либо антифрикционного материала, в том числе и бронзы. Это подтвердилось при испытании силовых и направляющих втулок в цилиндрах. Однако следует отметить, что износостойкость полимеров

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.

Ввиду незначительности слагаемого а' в формуле (14) и коэффициента а' в формуле (16), зависимость коэффициента трения / от удельного давления слабо проявляется в области не слишком высоких удельных давлений, т. е. когда удельное давление не вызывает заметных деформаций поверхностей скольжения. Практически это условие по большей части бывает выполнено, так как скользящие опоры, как правило, рассчитываются на сравнительно небольшое удельное давление, например допускаемое удельное давление

Для повышения износостойкости паровозных деталей необходимо оценить и выбрать материалы, устойчивые против истирания в условиях разрушения за счет схватывания и механического зацепления неровностей при непосредственном (без слоя смазки) контакте. Лабораторные испытания на износ при трении скольжения практически сухих поверхностей на машине типа Амслера воспроизводят разрушение при трении за счет схватывания и механического зацепления. Экспериментально установлено, что в этих условиях истирания износостойкость углеродистых сталей и нелегированных серых чугунов связана с другими качественными характеристиками в следующем порядке: л) износ тем меньше, чем выше содержание углерода в стали или озязанного углерода в сером чугуне; б) при равном содержании углерода износ тем меньше, чем выше твердость; в) при равной твердости и одинаковом содержании углерода износ меньше при такой структуре, которая соответствует меньшей скорости охлаждения в интервале критических температур.

г. Доля зернограничного скольжения практически не зависит от температуры.