9. Критерии работоспособности и расчета типовых эл-ов машин.

5. Анализ конструкций соединений основными крепежными деталями(болтом, винтом и шпилькой).

Основное уравнение гидродинамики для установившегося двухмерного течения жидкости:

О бъемный расход на единицу ширины пластины равен:

Давление масла в зазоре, уравновешивающее внешнюю нагрузку F, а движение пластины А происходит при жидкостном трении.

Используя полученные решения, можно сделать следующие выводы: 1) Так как расход Q жидкости одинаков во всех сечениях сужающегося зазора, то средняя скорость течения должна увеличиваться справа налево.2) Установим зависимость давления от толщины масляного слоя. В среднем сечении h=(h_i + h₂)/2. Следовательно, давление обратно пропорционально толщине масляного слоя.3) одним из условий образования режима жидкостного трения является наличие сужа­ющегося зазора, который принято называть клиновым. Таким образом, для образований режима жидкостного трения необходимо соблюдать следующие основные условия: 1) между ско­льзящими поверхностями должен быть зазор клиновой формы; 2) масло соответствующей вязкости должно непрерывно заполнять зазор; 3) скорость относительного движения поверхностей должна быть достаточной для того, чтобы в масляном слое создалось давление, способное уравновесить внешнюю нагрузку.

6. Опоры скольжения. Режимы трения и критерии расчета подшипников скольжения

Р ежимы трения и критерии расчета. Трение определяет износ, нагрев подшипника, и его КПД. Для уменьшения трения подшипники скольжения смазы­вают. В зависимости от режима работы подшипника в нем может быть полужидкостное или жидкостное трение. При жидкостном трении рабочие поверхности вала и вкладыша разделены слоем масла, толщина h которого больше суммы высот R_z шерховатостей поверхностей: При этом условии масло воспринимает внешнюю нагрузку, избегая соприкасание рабочих поверхно­стей, т. е. их износ. Сопротивление движению в этом случае опреде­ляется только внутренним трением в слое масла. Коэффициент жидкостного трения находится в пределах 0,001...0,005. При полужидкостном трении данное условие не соблюдается, в подшипнике будет одновременно жидкост­ное и граничное трение. Граничным называют трение, при котором трущи­еся поверхности покрыты тончайшей пленкой масла, образовавшей­ся в результате действия молекулярных сил и химических реакций активных молекул масла и материала вкладыша. Способность мас­ла к образованию граничных пленок называют маслянистостью. Граничные пленки устой­чивы, поэтому выдерживают большие дав­ления. Однако в местах сосредото­ченного давления они разрушаются, происходит соприкасание чистых поверхностей металлов, их схваты­вание и отрыв частиц материала при относительном движении. Полужид­костное трение сопровождается из­носом трущихся поверхностей даже без попадания внешних абразивных частиц. Коэффициент полужид­костного трения зависит не только от качества масла, но также и от материала трущихся поверхностей. Для работы подшипника самым благоприятным режимом явля­ется режим жидкостного трения. Образование режима жидкостного трения является основным критерием расчета большинства под­шипников скольжения. При этом одновременно обеспечивается ра­ботоспособность по критериям износа и заедания. Основы теории жидкостного трения. Исследование режима жид­костного трения в подшипниках основано на гидродинамической теории смазки. На рис. 16.4 показаны две пластины А и Б, залитые маслом и нагруженные силой F. Пластина А движется относительно пласти­ны Б со скоростью v_A. Если скорость v_A мала (рис. 16.4, а), то пластина А выжимает масло с пластины Б. Поверхности пластин непосредственно соприкасаются. При этом образуется полужид­костное трение.

При достаточно большой скорости v_A (рис. 16.4, б) пластина А поднимается в масляном слое и принимает наклонное положение. Между пластинами образуется сужающий зазор, заполненный маслом, а движение происходит в условиях жидкостного трения. Переход к режиму жидкостного трения происходит при некоторой скорости, называемой критической v_ск. Основополагающим является закон Ньютона:

г де τ — напряжение сдвига от внутреннего трения при сдвиге слоев жидкости, μ — динамическая вязкость жидкости, Па • с, v — ско­рость течения, м/с. Физический смысл зако­на можно объяснить так. Два тонких соседних слоя имеют некото­рую разность скоростей. На общей границе слоев происходит сдвиг. Сопротивление сдвигу пропорционально интенсивности изменения скоростей в поперечном направлении или производной dv/dy. Коэф­фициент пропорциональности μ зависит от свойств жидкости и определяется экспериментально. Используя этот закон, можно найти все другие характеристики потока жидкости. Продифференцировав уравнение Ньютона, получим: