51. Виды трения по кинематическому признаку и соответствующие им некоторые группы деталей
- Скольжение цилиндрических (конических или шаровых) поверхностей при вращательном движении одной из них и радиальной нагрузке (Вкладыш подшипника скольжения, втулка, вал)
- Скольжение плоских (сферических или имеющих большой радиус кривизны) поверхностей при вращательном движении одной из них и осевой нагрузке (плоский или сферический упорный подшипник, венец червячного колеса, гайка нажимного винта, пята, червяк, винт)
- Качение криволинейных поверхностей с проскальзыванием (Эвольвентная поверхность зуба зубчатого колеса)
- Возвратно-поступательное движение (Поршневое кольцо ДВС, Направляющая втулка клапана двигателя внутреннего сгорания, Гильза цилиндра ДВС, Стержень клапана ДВС)
- Возвратно-вращательное движение (Втулка поршневой головки шатуна ДВС, Палец поршня ДВС)
52. Диаграмма изменения абсолютной величины износа подшипника скольжения по времени
Общий вид зависимости абсолютной величины износа подшипника скольжения (или втулки) от продолжительной работы антифрикнионного узла трения. Диаграмма состоит из трех участков. Первый участок характеризует стадию приработки, во время которой интенсивность изнашивания, постепенно уменьшаясь, приближается к какой-то постоянной величине. Второй участок относится к периоду нормальной работы детали при оптимальных режимах трения. Интенсивность изнашивания на этом участке постоянна. На заключительном этапе ввиду изменения условий трения (например, увеличение зазора и ухудшение условий смазки) интенсивность изнашивания начинает возрастать, износ так велик, что дальнейшая работа узла становится недопустимой.
5 3. Испытания антифрикционных материалов на прирабатываемость. Вытирание вращающимся диском лунки на плоской поверхности образца. Сущность метода.
При выборе материалов для элементов антифрикционной пары трения необходимо стремиться, чтобы детали хорошо прирабатывались и имели высокую износостойкость. Лабораторные исследования антифрикционных материалов должны включать испытания на прирабатываемость и испытания на изнашивание. Испытания на изнашивание необходимо проводить в условиях жидкостного трения, несовершенной смазки и без смазки.
а — вытирание вращающимся диском лунки на плоской поверхности образца; б — вытирание вращающимся валом углубления на плоской поверхности образца; в — трение цилиндрических поверхностей ролика и вкладыша при вращении ролика; г — трение торцовых поверхностей кольцевых образцов при вращении одного из них; д — качение цилиндрических роликов с принудительным проскальзыванием; е — трение плоских поверхностей при возвратно- поступательном движении; ж — трение цилиндрических поверхностей при возвратно-
вращательном движении
Во время приработки трущихся пар увеличивается фактическая поверхность трения и снижаются местные удельные давления. Такие же явления наблюдаются и при вытирании при постоянной нагрузке вращающимся стальным диском лунки на плоской поверхности образца. Площадь лунки вначале быстро, а затем медленно увеличивается, удельное давление снижается. Это позволяет имитировать процесс приработки в лабораторных условиях при испытании образцов по схеме, изображенной на рис. 5, а.
Лабораторный метод оценки прирабатываемости антифрикционных материалов путем вытирания вращающимся стальным диском углубления (лунки) на плоской поверхности образца разработан М. М. Хрущовым. Им сконструирована специальная машина Х2 и предложена схема испытания при ступенчатом нагружении пары трения. На первой ступени образцы нагружают небольшой нагрузкой q. Вращающийся диск вытирает при этом на плоской поверхности образца лунку, длину которой измеряют через равные промежутки времени
Вначале длина лунки увеличивается быстро, затем темп ее роста замедляется и в конце концов становится настолько мал, что при трех последовательных измерениях нельзя уловить увеличения ее размеров. После этого образцы нагружают нагрузкой 2q и вновь через равные промежутки времени измеряют длину лунки, пока при трех последовательных измерениях длина ее не окажется одинаковой. Затем прикладывают нагрузку 3q и т. д. Лунка в конце каждой ступени нагружений условно названа стабильной. По длине и ширине стабильной лунки определяют ее площадь, а затем и удельное давление на поверхности трения.
Глубина стабильной лунки может быть вычислена по формуле
где 1С — длина хорды стабильной лунки; r — радиус диска.