1.3 Специальный анализ антифрикционные сплавы подшипников скольжения двс

1.3.1. Выполняемые функции, условия работы и требования к конструкции

Антифрикционные сплавы представляют собой группу материалов, которые обладают небольшим коэффициентом трения или способны понизить его у других композитов. Твердые смазочные источники устойчивы к изнашиванию при длительном использовании. Ими покрывают различные трущиеся поверхности.. Материалы должны быть пластичными и износостойкими, полностью отвечать нагрузкам при эксплуатации деталей и конструкций[2].

Сплавами с антифрикционным эффектом заливают вкладыши подшипников скольжения. Требования к ним устанавливаются в зависимости от условий, в которых работают детали. Материал, из которого они вырабатываются, обязан располагать следующими свойствами антифрикционных сплавов:

• достаточной пластичностью, чтобы иметь способность прирабатываться к вращающейся поверхности и твердостью, необходимой для вкладыша, но не истирающей вал;

• рабочая поверхность должна способствовать удержанию смазочного материала;

• небольшим коэффициентом трения с материалом, из которого изготовлен вал вращения;

• невысокой температурой плавления.

1.3.2. Материалы и способы изготовления

Сплавы используемые в качестве антифрикционных материалов делятся на три группы:

• Белые – баббиты. Основой их является олово и свинец, а примеси состоят из меди и сурьмы. Самыми высококачественными считаются оловянные баббиты. Они способны выдерживать значительную частоту вращения вала. Баббиты из свинца используют для машин с меньшими нагрузками. Кальциевые, основой которых является свинец с небольшой добавкой кальция, натрия, магния и других элементов, быстро изнашиваются и применяются только при небольшой нагрузке, но и стоимость их значительно меньше, чем оловянных и свинцовых.

• Желтые – бронза и латунь. Распространено применение оловянных бронз. Кроме высоких антифрикционных свойств, они обладают отличной твердостью и имеют хорошую антикоррозийную устойчивость.

• Черные – антифрикционные чугуны. Они применяются как дешевые материалы в основном двух типов: перлито-графитовый и феррито-графито-фосфидный

1.3.3. Анализ (сравнение) вариантов сплавов

• сплавы с мягкой матрицей и твердыми включениями [3];

• сплавы с твердой матрицей и мягкими включениями.

К сплавам первого типа относятся баббиты и сплавы па основе меди - бронзы и латуни. Мягкая матрица в них обеспечивает не только защитную реакцию подшипникового материала па усиление трения и хорошую прирабатываемость, но и особый микрорельеф поверхности, улучшающий снабжение смазочным материалом участков трения и теплоотвод с них. Твердые включения, на которые опирается вал, обеспечивают высокую износостойкость

• К сплавам второго типа относятся также серые чугуны, роль мягкой составляющей в которых выполняют включения графита. Для работы при значительных давлениях и малых скоростях скольжения используют серые чугуны СЧ 15, СЧ 20 и легированные антифрикционные чугуны [3].

1.4 Задачи проекта

Для достижения поставленной цели в проекте предстоит решить следующие задачи:

1. Выполнить расчет рабочего цикла проектируемого двигателя с условиями:

   1. дефорсировать двигатель;

   2. увеличить коэффициент избытка воздуха;

   3. уменьшить максимальное давление в процессе сгорания;

   4. повысить топливную экономичность двигателя;

2. Построить индикаторную диаграмму проектируемого двигателя,

3. Произвести расчет усилий кривошипно-шатунного механизма и определить силы, действующие в механизме. Построить диаграммы Р_Д, N, Р_ш, Z, T, T_∑. Рассчитать степень неравномерности вращения коленчатого вала.