1.2.9 Природа тертя ковзання, види тертя

Досвід показує, що при прагненні рухати одне тіло по поверхні іншого в площини зіткнення тіл виникає сила опору їх відносному ковзанню. Цю силу називають силою тертя ковзання. Якщо тверде тіло знаходиться на абсолютно гладкій поверхні іншого тіла в рівновазі, то реакція зв'язку напрямлена по нормалі до поверхні. Насправді абсолютно гладких поверхонь не буває. Всі поверхні тіл тією або іншою мірою шорсткі. Тому сила реакції   шорсткій поверхні при рівновазі тіла залежить від активних сил не лише за числовою величиною, але й за напрямом. Розкладемо силу реакції   шорсткій поверхні на складові: 

одну з яких   спрямуємо по загальній нормалі до поверхні зіткнення, а іншу   спрямуємо в дотичній площині до цих поверхонь.

Силою тертя ковзання (або просто силою тертя) називається складова сили реакції в'язі, яка лежить в дотичній площині до поверхонь дотичних тіл.

Силою нормальної реакції в'язі називається складова сили реакції в'язі, яка напрямлена по загальній нормалі до поверхонь дотичних тіл:

.

Природа сили тертя дуже складна і ми її не розглядаємо. У теоретичній механіці передбачається, що між поверхнями дотичних тіл немає змащувальної речовини.

Отже, як граничний випадок закону Амонтона-Кулона (див. вище), коли тіло пересувається на поверхні іншого тіла, сила тертя пропорційна силі реакції опори N з коефіцієнтом пропорційності μ, який називається коефіцієнтом тертя:

В техніці в залежності від умов змащування тертя ковзання поділяють на:

сухе, коли взаємодіючі тверді тіла не розділені жодними додатковими шарами змащення. В техніці зустрічається рідко. Характерна риса сухого тертя — наявність значної сили тертя спокою;

рідинне (в'язке), при взаємодії тіл, що розділені шаром твердого тіла (порошком графіту), рідини чи газу (мастильного матеріалу). Зустрічається в гідростатичних чи гідродинамічних опорах. Сила рідинного тертя залежить тільки від властивостей мастила та товщини його шару, а не від властивостей поверхні;

змішане, коли область контакту містить ділянки сухого і рідинного тертя;

граничне, коли в зоні контакту можуть міститися шари і ділянки різної природи (окисні плівки, рідина і т. д.) — найпоширеніший випадок при терті ковзання.

У зв'язку зі складністю перебігу фізико-хімічних процесів, в зоні фрикційної взаємодії, процеси тертя принципово не піддаються опису методами класичної механіки.

ДСТУ 2823-94 Зносостійкість виробів тертя, зношування та мащення. Терміни та визначення.

1.2.10 Стадії проектування вузлів та деталей машин

Уніфікація конструктивних елементів. Конструктивні елементи деталей і вузлів, одержані в результаті розрахунків і компонування, слід використовувати багаторазово тобто їх необхідно уніфікувати. При цьому за рахунок усереднення розмірів і параметрів необхідно досягати максимального скорочення їх номенклатури.

Уніфікуються у першу чергу посадочні з'єднання (за номінальними розмірами, типом посадок, квалітетом), різьби (за діаметром, кроком, квалітетом), шліцьові і шпонкові з'єднання, кріпильні деталі і т.п. При цьому раціонально скорочувати номенклатуру конструкційних матеріалів, види обробляючих операцій і зварювання, типи зварних з’єднань і гальванічних покрить, форму зварних з'єднань та ін.

Розділ 2 З‘єднання деталей машин

Лекція 2.