34.Трение и износ в машинах. Роль и свойства смазочных материалов;конструктивные методы повышения износостойкости
Износ можно определить как нежелательный результат процесса изнашивания пи наличии трения. В основном износ заключается в поверхностном разрушении трущихся твердых тел под влиянием касательных сил трения, что сопровождается перенапряжением поверхностных слоев трущихся тел выше предела текучести или предела прочности, скалывание мельчайших частиц, пластическими деформациями и другими явлениями физического и химического характера. Величина износа характеризуется толщиной стертого слоя металла.
Трение является важнейшим видом вредного сопротивления; в то же время на действие сил трения основан ряд важнейших технологических процессов и работы механизмов: процессы прокатки, дробления, торможения автомобиля, сцепления шины с дорогой, трение в механизме сцепления, работа фрикционов, ременные передачи и т.д.
Сма́зочные материа́лы — твёрдые, пластичные, жидкие и газообразные вещества, используемые в узлах трения автомобильной техники, индустриальных машин и механизмов, а также в быту для снижения износа, вызванного трением. Смазочные материалы широко применяются в современной технике, с целью уменьшения трения в движущихся механизмах, и с целью уменьшения трения при механической обработке конструкционных и других материалов на станках.
Конструктивные методы.
Стойкость и ресурс инструмента в значительной мере предопределяются еще на стадии проектирования, когда решаются вопросы выбора схемы обработки, инструментального материала, линейных и угловых размеров инструмента.( Подбор инструментального материала, Использование дополнительного прижима заготовки и пр.)
Методы локальной упрочняющей обработки.
Характерной особенностью изнашивания штамповочных инструментов является то, что в этот процесс вовлечены тонкие поверхностные слои, а износ развивается в локальных зонах, прилегающих к кромкам.
Эксплуатационные методы.
Эксплуатационные методы повышения износостойкости заключаются в подборе параметров режима эксплуатации, соответствующих наименьшей изнашиваемости рабочих частей штампа. К основным эксплуатационным параметрам, влияющим на износостойкость инструмента, относятся: характер приложения нагрузки, силы и напряжения и пр..
35.Основы расчета вала на усталостную прочность
Расчет валов на усталостную прочность является основным и обязательным. В нем учитываются характер изменения напряжений, характеристики выносливости материалов, факторы концентрации напряжений и т.д.. Чтобы определить амплитуду и среднее значение касательных напряжений, надо знать истинный характер изменения крутящего момента Т в реальных условиях эксплуатации машины. В расчетах принимают изменение касательных напряжений по пульсирующим циклом для вращающихся валов только в одну сторону, и по симметричным циклом для валов с переменным направлением передачи нагрузки. При расчетах вала на усталостную прочность, для определения коэффициентов запаса прочности нужно выбирать сечения, где возникают максимальные напряжения и размещены концентраторы напряжений. В некоторых случаях наличие фактора концентрации напряжений в любом сечении вала является достаточным условием необходимости выполнения расчета на усталостную прочность даже при незначительных номинальных напряжениях в этом сечении. В некоторых сечениях валов могут возникать только нормальные g или только касательные т напряжения. Тогда определяют SG или ST, а расчетный коэффициент запаса прочности S = SG или S = ST. Расчет валов на усталостную прочность выполняют с учетом переменных режимов нагрузки машин на протяжении срока их службы. Однако из-за отсутствия достаточного количества достоверных экспериментальных данных по этому вопросу в последнее время ограничиваются расчетами валов, работающих с постоянным режимом нагрузки, т.е. выходят из неблагоприятных условий погрузки валов.
Усталостная прочность вала (оси) обеспечена, если соблюдается условие
,
где s и [s] — фактический (расчетный) и допускаемый коэффициенты запаса прочности для опасного сечения; (обычно [s] = 1,5...2,5; для валов передач [s]> 1,7...3).