Задание

1. Определить продолжительность межремонтного периода работы сопряжения вал-подшипник скольжения;

2. Определить интенсивность линейного изнашивания и износостойкость.

3. По полученным данным построить график износа сопряжения в зависимости от продолжительности работы.

_{Исходные данные:}

Частота вращения вала n, об/мин;

Длина втулки подшипника - l, мм;

Динамическая вязкость масла - μ, Па·с;

Среднее давление - Р, Па.

Варианты выполнения работы

Таблица 9.1

№ варианта	d	n	μ	l	Р
1	15	500	0,004	15	32
2	8,5	150	0,004	12	30
3	45	230	0,0082	40	46
4	65	1200	0,0032	80	50
5	32	250	0,0025	48	15
6	36	150	0,0025	55	76
7	36	1800	0,002	44	64
8	22	2200	0,002	42	48
9	9,0	120	0,004	12	90
10	115	75	0,004	100	60
11	90	92	0,0082	140	40
12	25	3000	0,0082	38	20
13	50	2800	0,0025	75	60
14	14	1400	0,0025	24	72
15	70	750	0,002	100	60
16	18	930	0,002	100	60
17	60	32	0,0011	100	25
18	55	20	0,0011	90	30
19	32	18	0,0015	48	50
20	50	25	0,0015	100	30
21	10	40	0,0012	12	16
22	22	1200	0,0012	34	8
23	28	1500	0,0012	42	10
24	16	1800	0,0012	24	6
25	12	2200	0,0011	20	4
26	13	1000	0,0011	15	7

Выполнение

Содержание отчета излагается в порядке, указанном в задании (пп.1-3).

Практическое занятие № 10

Расчеты допускаемых величин износа

и сроков службы сопряжений до ремонта

Общие положения

Величину износа и сроки службы сопряжений до ремонта можно определить аналитически. В работе приводятся формулы для определения этих величин при эксплуатации зубчатых колес, цилиндров и поршневых колец.

Ориентировочно срок службы зубчатых колес можно определить по формуле

где Δ- глубина износа профиля по начальной окружности, мм ;

N_тр - мощность, затрачиваемая на трение зубьев рассматриваемой пары колес, кВт;

Т - число часов работы передачи, ч;

F - полная рабочая поверхность всех зубьев одного колеса, мм² ;

С - коэффициент износа зубьев, зависящий от материала зубьев и состояния поверхности трения, мм² / кВт·ч.

Мощность, затрачиваемая на трение зубьев колес, определяется по формуле:

где f- коэффициент трения, зависящий от материала зубьев, качества их обработки и смазки;

N - средняя мощность, передаваемая зубчатым колесом, кВт;

α - угол зацепления, град;

z₁ , z₂ - число зубьев колес, входящих в зацепление:

знак "+" берется при внешнем, а

знак " - " - при внутреннем зацеплении,

h₁ - высота головки зуба, мм.

Полную рабочую поверхность всех зубьев одного цилиндрического колеса можно выразить приближенной формулой:

где b – ширина зубами, мм.

Подставляя в первое уравнение значение N_тр и, вводя D= m z, получим:

где D- диаметр начальной окружности исследуемого колеса, мм; значения f можно принимать следующие:

чугун по чугуну без смазки - 0,18

тоже со смазкой – 0,10  0,13 ;

Для стальных шлифованных зубьев со смазкой — 0,05 – 0,008 .

Значения коэффициента износа С можно принимать в зависимости от материала колес:

• хромоникелевая цементированная и закаленная сталь 8/11;

• никелевая улучшенная сталь - 10/14;

• углеродистая цементированная сталь- 13/18;

• углеродистая сталь - 20 / 27;

• фосфористая бронза по чугуну - 35 / 48;

• высокопрочный чугун термически обработанный - 30 / 20.

При тяжелых условиях работы эти значения надо увеличить на 25% (мельницы, дробилки и т.д.).

Срок службы зубчатого колеса можно определить, если задана допустимая величина глубины износа профиля зубьев:

Для зубчатых колес А = (0, 1 - 0,24) m или 8 — 15 % от толщины зуба S

S=0,5 π·т ; h₁ = m ; D=m·Z .

Цилиндры, поршни и поршневые кольца.

Допустимый износ цилиндра на практике обычно устанавливают в зависимости от диаметра, пользуясь соотношением:

U=CD;

где С - коэффициент износа, его можно принимать:

С=^:0,002 - для допустимого износа по диаметру;

С=0,001 -0,002 — для предельной овальности цилиндра;

С= 0,001 — для предельной конусности цилиндра.

Нормальный зазор  в стыке колец принимают в зависимости от диаметра цилиндра и температуры t

При t = 100 – 120°С — =(0,003 - 0,004) D_цил , мм.

Об износе кольца судят по увеличивающемуся зазору между поверхностью кольца и стенкой поршневой канавки. Нормально этот зазор составляет примерно 0,03 – 0,1 мм, а увеличение его от износа допускают до 0,2  0,3 мм.