Смазочными свойствами

Обрабатываемое зубчатое колесо вводят в плотное зацепление с тремя стальными, закаленными эталонными колесами. Последние имеют полированные зубья и располагаются вокруг обкатываемого колеса. Эталонные колеса прижимаются к обкатываемому с помощью пружинных устройств. Сила прижима регламентируется. Одно из эталонных колес является ведущим и приводит во вращение обрабатываемое колесо, а через него — два остальных эталонных колеса. Движение колес реверсируется. Колеса обкатывают со смазочными материалами на специальных зубообкатных станках.

Для повышения физико-механических свойств спеченных заготовок применяют следующие виды обработки: повторное прессование и спекание, пропитку смазочными материалами (антифрикционных деталей), термическую или химико-термическую обработку.

В настоящее время -я а теория ниляется не только основой расчета подшипников скольжения, но распространяется на зубчатые и червячные передачи, роликовые подшипники и другие детали, работающие со смазочными материалами.

Масла являются основными смазочными материалами машин. Они позволяют заменять внешнее трение твердых тел, неизбежно сопровождаемое изнашиванием, внутренним трением жидкости. При этом коэффициент трения может быть снижен в 100 и более раз. Жидкие смазочные материалы нельзя заменять пластичными или твердыми, если в зоне трения выделяется значительное количество теплоты, которая должна быть отведена.

Основными пластичными смазочными материалами, рекомендуемыми для подшипников общего назначения, в частности с защитными и уплотняющими шайбами, являются ЦИАТИМ-201 (для работы с температурой до 90 °С) и литол-24 (до 100 °С). Для тяжело нагруженных подшипников, в частности роликовых, рекомендуются: ВНИИ НП-242 (до 110°С), для работы при высоких температурах ЦИАТИМ-221 (до 150 °С).

Для работы без износа или с малым износом подшипники должны смазываться. Доминирующее распространение имеют подшипники с жидкостной смазкой, которым в общей части посвящена настоящая глава. Применяют также подшипники из самосмазывающихся материалов, с твердосмазочными покрытиями, с пластичными и газообразными смазочными материалами.

Смазочные материалы. Основными смазочными материалами подшипников являются жидкие масла. Преимущественное применение имеют нефтяные масла, а в особых условиях — растительные (льня-

Все смазочные материалы разделяй т на жидкие (масла), консистентные и твердые. Жидкие масла являк.тся основными смазочными материалами и представляй. т собой, главным образом, нефтяные масла. Растительные масла (льняное, касторовое и др.) и животные масла (костное, спермацетовое и др.) в механизмах машин и приборов применяются ограниченно.

Полиамиды имеют довольно низкий коэффициент трения и по этому показателю уступают только фторопласту и полиформальдегиду, однако по износостойкости и несущей способности превосходят их. Для улучшения прочностных свойств полиамиды армируют, а для снижения коэффициента трения и интенсивности изнашивания наполняют твердыми смазочными материалами (графит, MoS2, кокс и др.). В табл. 1.9 приведены состав и физико-механические свойства композиционных материалов на основе полиамидов [14].

2. Механизм формирования сервовитной пленки в консистентных смазочных материалах. Сервовитная пленка может образовываться в паре трения сталь—сталь при работе с металлоплакирующими консистентными смазочными материалами, содержащими мелкие частицы меди, свинца, серебра и др. При использовании смазочного материала ЦИАТИМ-201 с добавками меди, бронзы или латуни, а также свинца в паре сталь-сталь поверхность деталей покрывается тонкой пленкой, состоящей из металла применяемых порошков.

а разъем корпуса — ступенчатым. Уступ в ступенчатом разъеме препятствует поперечному сдвигу крышки относительно корпуса подшипника. Разъем вкладыша рекомендуется выполнять плоскостью, перпендикулярной к радиальной нагрузке. Корпуса подшипников выполняют из чугуна СЧ 15, стали и др. Вкладыши изготовляют из материалов с высокими антифрикционными свойствами, твердостью, хорошей теплопроводностью, прираба^ываемостью и смачиваемостью смазочными материалами. Наиболее распространенными материалами вкладышей являются высокооловянистые баббиты Б16 и Б83, бронзы БрОФЮ—1, БрОбЦбСЗ, БрАЖ9 —4, антифрикционные чугуны АСЧ-2 и др.

При обдирочной обработке заготовок обычно применяют рабочие жидкости с хорошими охлаждающими свойствами, а при чистовой обработке и нарезании резьбы — жидкости, обладающие хорошими смазочными свойствами.

Синтетические масла обладают лучшими смазочными свойствами, но из-за сравнительно высокой стоимости применяются лишь тогда, когда не могут быть заменены нефтяными.

обладают высокой противоокислительной стабильностью, низкой летучестью, хорошими смазочными свойствами и исключительной радиационной стойкостью. Поэтому получение таких веществ является наиболее значительным достижением в разработке синтетических смазочных масел со времени появления жидкостей на основе эфиров двухосновных кислот. Однако, как класс органических жидкостей, полифенильные эфиры имеют два недостатка, касающихся температур застывания и вязкости при высоких температурах. Было сделано несколько попыток снизить температуру застывания путем смешения изомерных соединений, однако этим путем удалось добиться только ограниченных успехов. Обычными способами повышения вязкости при высоких температурах является увеличение размера молекул или введение полимерных присадок. В случае полифенильных эфиров первый метод приводит к увеличению температуры застывания и незначительному снижению радиационной стойкости* Использование полимерных присадок для увеличения вязкости, по-видимому, до сих пор не изучалось, и можно предполагать, что такой путь должен приводить к ухудшению радиационной стойкости.

Дисульфид вольфрама WS2 аналогично MoS2 также обладает смазочными свойствами, хотя и в меньшей степени [85]. Но WS2 более стоек в жестких условиях, чем MoS2. Он также окисляется концентрированными H2SO4 и HNO3, но стоек в H2SO4 (разбавленной в соотношении 1:1), НС1 (концентрированной и разбавленной в соотношении 1:1). При кипячении в течение 1 ч в 15%-ном растворе КОН WS2 растворяется на 10%.

5. Подшипники из этих материалов должны сохранять свою работоспособность в случае проникновения в зону трения различных сред, не обладающих смазочными свойствами, например охлаждающей жидкости.

которых адсорбируются на поверхности металла и плотно покрывают ее хотя бы мономолекулярным слоем, нейтрализуют силы взаимодействия между твердыми телами, предохраняют их от непосредственного контакта и значительно снижают трение. Лучшими смазочными свойствами обладают граничные пленки, имеющие сильное притяжение между молекулярными цепями, хорошую сцепляемость с поверхностью в широком интервале температур, термостойкость и малое сопротивление сдвигу. Под граничной смазкой понимается такой вид смазки, когда контактирующие поверхности разделены смазочным слоем толщиной в несколько молекул и закономерности трения зависят от физико-механических свойств поверхности и химического состава смазки, при этом вязкость масла существенного значения не имеет. При граничном трении нагрузка воспринимается не только смазочной пленкой, но и отдельными металлическими выступами в местах разрушения пленки. Харди сформулировал основные представления о граничном трении. Он исследовал статическое трение стекла, стали и висмута как функции молекулярного веса (длины цепи) представителей гомологических рядов нормальных парафинов, жирных кислот и спиртов. В опытах использовался сферический ползун, контактирующий с плоскостью. Было установлено, что эффект трения уменьшается с ростом длины цепи или молекулярного веса соединения [2,22,30].

5. Подшипники из этих материалов должны сохранять работоспособность в случае проникновения в зону трения различных сред, не обладающих смазочными свойствами (например, охлаждающей жидкости).

Особенности режимов работы силовых передач тракторов и автомобилей определяют следующие требования к смазочному маслу: масло для силовых передач должно сохранять работоспособность при больших удельных нагрузках (около 3000—4000 МПа); предохранять зубья шестерен от трения без смазочного материала, преждевременных износов и разрушения; сочетать хорошие вязкостные качества с хорошими смазочными свойствами при заданных режимах работы — нагрузке, частоте вращения и температурах.

Представляет интерес вопрос о том, как зависит смазочная способность от молекулярного веса в гомологическом ряду жирных кислот, известных своими высокими смазочными свойствами. С этой целью Н. Н. Захаваевой были произведены измерения смазочной „ способности ряда жирных кис-

Правильная конструкция манжеты позволяет просачиваться под уплотняющую кромку тонкой пленке удерживаемой жидкости, которая выполняет роль смазки. Однако уплотняющая кромка скребкового уплотнения должна представлять собой непроницаемую преграду для любых материалов, так как уплотняемая среда лишь в редких случаях обладает смазочными свойствами, а зачастую является абразивом. Основное требование к конструкции язычка манжеты заключается в обеспечении плотного его контакта с поверхностью вала.

Другим свойством, которое играет важную роль в повышении износостойкости, является пористость структуры материала. Маленькие пустоты в материале захватывают многие абразивные частички, не позволяя им внедриться в сопряженную рабочую поверхность под действием значительных местных контактных давлений. Уменьшение ширины отметаемой кольцом поверхности существенно повышает износостойкость. В тех случаях, когда рабочая среда обладает какими-либо смазочными свойствами, ее присутствие в пустотах на поверхности материала еще более снижает износ уплот-нительного кольца и зеркала цилиндра.