Теплостойкость деталей машин это

Теплостойкость деталей машин это

1. Основные критерии работоспособности и расчета деталей машин.

Машина – устройство, преобразующее энергию, любая машина состоит из деталей.

Деталь – часть машины, изготавливаемая без сборочных операций.

Узел – детали, собранные в одно целое.

Механизм – сборочная единица, предназначенная для преобразования движения.

Работоспособность – состояние изделия, при котором оно способно выполнять заданные функции.

Прочность – способность детали выдерживать приложенную нагрузку без разрушения или возникновения пластических деформаций. Нагрузка бывает – статическая, усталостная, ударная => разный расчет критериев. Т.к. нагрузка различна, при переменной нагрузке учитывается вид нагружения путем введения эмпирических коэффициентов.

Способы повышения прочности: 1) избежать изгибных напряжений, стараться, чтоб деталь работала на растяжение, либо на сжатие 2) выбор рациональной формы изделия 3) избежание концентраторов напряжений 4) создание в детали начального напряжения обратного знака.

Жесткость — способность деталей, сборочных единиц со­противляться изменению формы под действием нагрузок. Жесткость вызвана собственными упругими деформациями деталей, приближенно вычисляемыми по формулам сопротив­ления материалов и контактными деформациями (перемеще­ниями), определяемыми при начальном контакте деталей по линии или в точке по формулам Герца, а при начальном кон­такте по площади — с помощью экспериментальных зависи­мостей. Методы повышения жесткости: 1) введение дополнительных конструктивных элементов 2) оптимальная форма сечения образца 3) применение материалов с высокими модулями упругости.

Износостойкость — способность материала рабочих по­верхностей деталей сопротивляться изнашиванию. Она опре­деляется видом трения (скольжения или качения), наличием смазочного материала, режимом трения (жидкостным, полу­жидкостным, граничным и сухим), уровнем защиты от загряз­нений, материалом и твердостью трущихся поверхностей. Из­носостойкость — важный критерий работоспособности, так как около 90% деталей, имеющих подвижные сопряжения, выходят из строя именно из-за износа.

Виброустойчивость — способность машины сопротивлять­ся появлению вредных вынужденных колебаний и автоколе­баний, т. е. колебаний, вызываемых ими самими. Колебания вызывают дополнительные деформации деталей, снижая их циклическую прочность,

Теплостойкость — способность машины работать при по­вышенных температурах — особо актуальна в машинах с боль­шим тепловыделением в рабочем процессе (тепловые и элект­рические машины, машины для горячей обработки металлов). Теплостойкость ограничивает работоспособность машин, по­скольку снижаются несущая способность масляного слоя в трущихся парах и точность деталей из-за температурных де­формаций. Так, температурные деформации лопаток турбин могут вызвать выборку зазоров и аварию машины.

Коррозионная стойкость — сопротивление металлов хи­мическому или электрохимическому разрушению поверхност­ных слоев и коррозионной усталости. Средства борьбы — спе­циальное легирование или покрытия.

Надежность – способность сохранять свои эксплуатационные свойства в течение заданного срока службы. Срок службы определяет продолжительность эксплуатации от начала до разрушения. Ресурс – количество циклов работы в часах или циклах нагружения за время срока службы.

2. Резьбовые соединения, их достоинства и недостатки. Основные детали резьбовых соединений: винт, гайка, шпилька, стопорные устройства.

Резьбовые соединения – соединения деталей с помощью резьбы. В качестве резьбовых элементов используют болты, винты и шпильки.

Достоинства: 1) обеспечивает возможность многократной сборки – разборки 2) при незначительной силе на ключе, создается значительная сила затяжки 3) возможна сборка при различном взаимном расположении деталей 4) простота и возможность точного изготовления.

Недостатки: 1) относительно большие размеры 2) масса фланцев для размещения гаек и головок винта.

Основным пре­имуществом болтового соединения (рис. 14.1, а) является то, что оно не требует выполнения резьбы в соединяемых деталях. Применяют болтовые соединения при относительно неболь­шой толщине соединяемых деталей и когда материал детали не обеспечивает достаточной прочности резьбы. Винты (рис. 14.1, б) применяют, когда корпусная деталь большой толщины не позволяет выполнить сквозное отверстие для установки болта, или при жестких ограничениях конструк­ции по весовым параметрам. Шпильки (рис. 14.1, в) применя­ют вместо винтов, если прочность материала детали с резьбой недостаточна (сплавы на основе алюминия), а также при час­тых сборках и разборках соединений. В этом случае шпилька завинчивается в деталь один раз на все время работы соедине­ния, а при сборках и разборках работает более прочная резьба на участке свинчивания с гайкой. Формы головок винта (бол­та) и гайки могут быть различными в зависимости от условий конструкции, сборки и т. д.

3. Типы резьб и область из применения. Основные геометрические параметры резьбы.

Резьба может выполняться на цилиндрических и конических поверхностях. Основа резьбы – винтовая линия, в зависимости от ее направления резьба бывает правая и левая. По форме сечения резьбы различают: треугольную метрическую, трапецеидальную, упорную.

Типы резьб: 1) крепежно-регулировочные (метрическая, часовая) 2) крепежно-управляющие (трубная, нет острых углов) 3) резьбы движения (прямоугольная, трапецеидальная, упорная). Чаще всего применяют однозаходные резьбы.

Источник

5 Основные критерии работоспособности и расчета деталей машин

1.4. Основные критерии работоспособности и расчета деталей машин

Работоспособность деталей оценивается по кри­териям работоспособности. Основные критерии работоспособности и расчета деталей машин:

Прочность – главный критерий работоспособности боль­шинства деталей, характеризующий длительную и надеж­ную работу машин. Этим критерием оценивают способ­ность детали сопротивляться разрушению или пластиче­скому деформированию под действием приложенных к ней нагрузок. Основы расчетов на прочность изучают в курсе «Сопротивление материалов». В курсе «Детали машин» общие законы расчетов на прочность рассматривают при­менительно к конкретной детали и придают им вид инже­нерных расчетов.

Различают разрушение деталей вследствие потери статической прочности или сопротивления усталости. Потеря статической прочности происходит тогда, когда рабочее напряжение превышает предел статической прочности материала (например, σв). Это связано обычно со случайными перегрузками, не учтенными при расчетах, или со скрытыми дефектами деталей (раковины, трещины и т. п.). Потеря сопротивления усталости происходит в результате Длительного действия переменных напряжений, превышающих предел выносливости материала (например, σ-1). Сопротивление

усталости значительно понижается при наличии концентраторов напряжений, связанных с конструктивной формой детали (галтели, канавки и т. п.) или с дефектами производства (царапины, трещины и пр.).

Основы расчетов на прочность изучают в курсе сопротивления материалов. В курсе «Детали машин» общие методы расчетов на прочность рассматривают в приложении к конкретным деталям и придают им форму инженерных расчетов.

Прочность деталей машин (особенно при переменной внешней нагрузке) зависит от концентра­ции напряжений, а также от физико-механического состоя­ния поверхностного слоя (остаточных напряжений и дру­гих факторов). Основной метод расчета деталей на прочность – это расчет по опасной точке, называемый также расчетом по допускаемым напряжениям. Напомним, что при расче­те по опасной точке нарушением условия прочности считают достижение расчетным напряжением предельного значения хотя бы в одной точке конструкции.

Читайте также:  Чип для отслеживания машины

При расчете по рассматриваемому методу условие проч­ности при статическом иагружении:

где σпред – предельное напряжение; σ – расчетное напряжение в опас­ной точке (в общем случае при неодноосиом напряженном состоянии – эквивалентное напряжение, определенное по одной из гипотез проч­ности); п – действительный (расчетный) коэффициент запаса проч­ности; [n] – требуемый (допустимый) коэффициент запаса прочности.

Взамен условия прочности (1.1) часто пользуются условием

где [σ] = σ пред / [n] – допустимое напряжение.

При расчетах на кручение (при чистом сдвиге) и при условных расчетах на срез обычно известны τ пред и соот­ветственно τ к или τ ср, и условие прочности записывают аналогично (1.1) или (1.2)

Источник

Основные критерии работоспособности и расчета деталей машин.

Работоспособность – состояние изделия, при котором оно способно выполнять заданные функции.

Критерии работоспособности: прочность, жесткость, износостойкость, виброустойчивость, теплостойкость, коррозионная стойкость, надежность.

Прочность – способность детали выдерживать приложенную нагрузку без разрушения или возникновения пластических деформаций. Нагрузка бывает – статическая, усталостная, ударная => разный расчет критериев. Т.к. нагрузка различна, при переменной нагрузке учитывается вид нагружения путем введения эмпирических коэффициентов.

Жесткость — способность деталей, сборочных единиц со­противляться изменению формы под действием нагрузок.

Жесткость вызвана собственными упругими деформациями деталей, приближенно вычисляемыми по формулам сопротив­ления материалов и контактными деформациями (перемеще­ниями), определяемыми при начальном контакте деталей по линии или в точке по формулам Герца, а при начальном кон­такте по площади — с помощью экспериментальных зависи­мостей. Методы повышения жесткости: 1) введение дополнительных конструктивных элементов 2) оптимальная форма сечения образца 3) применение материалов с высокими модулями упругости.

Износостойкость — способность материала рабочих по­верхностей деталей сопротивляться изнашиванию.

Она опре­деляется видом трения (скольжения или качения), наличием смазочного материала, режимом трения (жидкостным, полу­жидкостным, граничным и сухим), уровнем защиты от загряз­нений, материалом и твердостью трущихся поверхностей. Из­носостойкость — важный критерий работоспособности, так как около 90% деталей, имеющих подвижные сопряжения, выходят из строя именно из-за износа.

Виброустойчивость — способность машины сопротивлять­ся появлению вредных вынужденных колебаний и автоколе­баний, т. е. колебаний, вызываемых ими самими. Колебания вызывают дополнительные деформации деталей, снижая их циклическую прочность,

Теплостойкость — способность машины работать при по­вышенных температурах — особо актуальна в машинах с боль­шим тепловыделением в рабочем процессе (тепловые и элект­рические машины, машины для горячей обработки металлов). Теплостойкость ограничивает работоспособность машин, по­скольку снижаются несущая способность масляного слоя в трущихся парах и точность деталей из-за температурных де­формаций. Так, температурные деформации лопаток турбин могут вызвать выборку зазоров и аварию машины.

Коррозионная стойкость — сопротивление металлов хи­мическому или электрохимическому разрушению поверхност­ных слоев и коррозионной усталости. Средства борьбы — спе­циальное легирование или покрытия.

Надежность – способность сохранять свои эксплуатационные свойства в течение заданного срока службы. Срок службы определяет продолжительность эксплуатации от начала до разрушения. Ресурс – количество циклов работы в часах или циклах нагружения за время срока службы.

Работоспособность состояние объекта, при котором он

способен выполнять заданные функции, сохраняя значения задан-

ных параметров в пределах, установленных технической докумен-

тацией. Основными критериями работоспособности деталей ма-

шин являются прочность, жест кость, износостойкость, виброус-

тойчивость и теплостойкость.

Прочность способность материала сопротивляться разрушению и появлению статических деформаций под действием внешних сил. Это главный показатель работоспособности для большинства деталей машин.

В процессе эксплуатации машины под действием нагрузок при не-

достаточной прочности деталей могут возникать остаточные дефор-

мации и разрушения отдельных частей машины. Наиболее распро-

страненный метод оценки прочности деталей машин — это сравне-

ние расчетных (рабочих) напряжений, возникающих под действием

нагрузок, с допускаемыми напряжениями.

Условие прочности рассчитываемой детали выражается неравен-

σ≤ [σ]или τ≤ [τ],где σ, [σ] — соответственно рабочее и допускаемое нормальные на-пряжения; τ, [τ] — соответственно рабочее и допускаемое касательные напряжения (расчет этих напряжений рассмотрен в гл. 3).

Во многих случаях остаточные деформации недопустимы, так

как это может привести к нарушению взаимного сопряжения дета-

лей машины, потере эксплуатационных функций, разрушению.

Прочность деталей машин рассматривается в связи со сроком их

службы. Долговечность машин различного назначения неодинако-

ва. Например, срок службы авиационного двигателя значительно

меньше срока службы двигателей, применяемых в металлорежущих

Задача обеспечения прочности состоит в том, чтобы определить

размеры и формы деталей машин, исключающие возможность воз-

никновения недопустимо больших остаточных деформаций, преж-

девременных поломок и поверхностных разрушений.

Жесткость деталей — это их способность сопротивляться из-

менению формы и размеров под действием нагрузок. Различают

объемную и контактную жесткость деталей машин. При расчетах

на объемную жесткость определяют перемещения, обусловленные

деформациями всего материала детали, и сравнивают эти деформа-

ции с допустимыми. При расчетах на контактную жесткость рас-

сматривают перемещения, связанные только с деформациями по-

Износостойкость свойство материала оказывать сопротив-

ление изнашиванию. Большинство деталей подвижных сопряжений

машин выходят из строя из-за износа. При износе деталей возмож-

но снижение их прочности вследствие уменьшения сечений, воз-

никновения шума (например, в зубчатых передачах металлорежу-

щих станков). Износ деталей значительно повышает стоимость экс-

плуатации машин в связи с необходимостью их периодической про-

верки и ремонта. В зубчатых передачах, подшипниках качения при

работе происходит усталостное изнашивание (выкрашивание).

Это характерно для хорошо смазанных контактирующих поверхно-

стей деталей машин, которые испытывают повторны

Теплостойкость

это способность деталей сохранять прочность в условиях высоких температур. В процессе эксплуатации машины в результате трения имеют место значительные потери мощности, сопровождаемые тепловыделением; кроме того, нагрев деталей может быть вызван притоком теплоты из внешней среды.

При длительном действии высокой температуры в дета

лях машин возникает ползучесть, т. е. непрерывное пластическое деформиро-вание при постоянной нагрузке. Увеличение температуры выше допустимых норм приводит к изменению зазоров в подшипниках

качения и скольжения, изменению свойств трущихся поверхностей,

уменьшению вязкости масла, что, в свою очередь, вызывает интен-

сивное изнашивание и даже заклинивание подвижных частей ма-

шины. Повышение теплостойкости деталей достигается примене-

нием специальных материалов, а также принудительным охлажде-

Читайте также:  Что менять зимой в машине

Источник

Критерии работоспособности и расчета деталей машин

и ;

и , ;

Расчёты на прочность дают возможность определить размеры и формы деталей, выдерживающих заданную нагрузку, при наименьших затратах материала.

Для выбора допускаемых напряжений и коэффициентов запаса прочности используют два метода: табличный и дифференциальный.

Табличный метод заключается в выборе искомых величин допускаемых напряжений и коэффициентов запаса прочности по специальным таблицам, составленным научно-исследовательскими институтами и организациями, проектирующими машины и приведенным в справочной литературе.

Дифференциальный метод (применяется реже) заключается в определении искомых величин по формулам, учитывающим различные факторы, влияющие на прочность рассчитываемой детали.

Необходимо отметить, что зачастую детали машин имеют сложную форму, работают в различных условиях и не всегда возможно получить точную формулу для их расчета. Поэтому часто при расчете деталей машин применяют различные приближенные и эмпирические формулы, в которые входят поправочные коэффициенты, устанавливаемые из опытов и подтвержденные практикой конструирования и эксплуатации.

Иногда решающим является не критерий прочности, а критерий жесткости, т.к. он задает большие размеры деталей. Обычно рас­сматривают продольную, крутильную и контактную жесткость.

Требования к жесткости деталей машин определяют следующие условия:

• прочность детали при неустойчивом равновесии, а также при ударных нагрузках;

• работоспособность детали совместно с сопряженными деталями;

• удовлетворительная работа машины в целом.

Большое количество деталей машин выходит из строя вследствие износа. Следует стремиться назначить размеры деталей с учетом того, чтобы изнашиваемая деталь проработала заданный срок службы. Огра­ничение срока службы наступает:

• из-за потери точности;

• возрастания шума при работе;

• полного истирания детали.

Изнашивание
Механическое Молекулярно-механическое (при схватывании и заедании) Коррозионно-механическое
Абразивное Усталостное Окислительное При феттинг-коррозии
В результате пластического деформирования Вызванное поверхностно-активными присадками

Рис. 1. Виды изнашивания

Механическое изнашивание – срезание и пластическое деформирование микронеровностей при относительном перемещении сопряженных поверхностей, объемное пластическое деформирование, повреждение поверхностей абразивными частицами, повреждение в результате развития усталостных трещин и др.

Молекулярно-механическое изнашивание. При больших значениях sн в результате разрушения оксидных пленок и пластического деформирования отдельные участки сопряженных поверхностей вступают в контакт, при котором происходит молекулярное сцепление, называемое схватыванием. При дальнейшем перемещении происходит разрушение «мест соединения». Этот процесс называется заеданием. Опасной формой заедания является задир, когда поверхность повреждается в виде борозд глубиной 100-200 мкм.

Коррозионно-механическое изнашивание происходит в результате изнашивания коррозионных пленок под воздействием нормальных сил и сил трения. В результате появляются «вторичные» пленки, которые тоже изнашиваются. Это изнашивание окислительное.

Изнашивание возникающее при очень малых относительных перемещениях сопряженных поверхностей, обусловленное деформациями и люфтами называется фреттинг-коррозией.

Изнашивание деталей можно уменьшить выбором материалов, путем их химико-термической обработки, другими упрочняющими методами, соблюдением режима смазывания деталей.

Теплостойкость— способность деталей нормально работать в заданном температурном режиме в пределах установленного срока службы.

Работа большинства машин связана с повышенными ре­жимами или тепловыделением при преодолении сил трения между отдельными деталями. В результате возникает ряд вредных явлений в работающей машине:

• уменьшается несущая способность детали вследствие снижения механи­ческих характеристик материала при повышении температуры;

• уменьшается защитная способность масляного слоя;

• изменяются рабочие зазоры в подвижных соединениях;

• изменяются свойства трущихся поверхностей;

• понижается точность машины

Этот критерий обусловливает способность конст­рукции работать в необходимом диапазоне режимов без недопустимых коле­баний и вибраций. Вибрации вызывают дополнительные переменные напря­жения и приводят к усталостному разрушению.

• возникновение шума при работе машины.

При расчете по рассмотренным критериям искусство конструктора состо­ит в том, чтобы найти наиболее рациональный вариант исполнения детали, узла, машины, при котором достигается самый высокий технико-экономический эффект при уже заданных материальных затратах.

Этапы проектирования машин

Основной задачей проектирования и конструирования машин является разработка документации, необходимой для их изготовления, монтажа, испытаний и эксплуатации. Проектированием называется разработка общей конструкции изделия, а конструирование включает детальную проработку всех элементов реальной конструкции.

Процесс проектирования можно разделить на следующие основные этапы.

1. Выбор принципиальной схемы машины в зависимости от ее назначения и условий работы с ориентацией на существующие образцы-аналоги.

2. Составление упрощенных расчетных схем деталей с учетом характера их взаимодействия друг с другом.

3. Определение нагрузок, действующих на детали.

4. Выбор материала деталей с учетом его стоимости, обрабатываемости, физико-механических свойств и т.д.

5. Проведение расчетов основных размеров деталей по критериям работоспособности. Как правило, эти расчеты, основанные на ряде допущений и применении приближенных и эмпирических формул, являются предварительными и носят название проектных (или проектировочных).

6. Подробная конструктивная проработка узлов и деталей с указанием на рабочих чертежах всех размеров, допусков, параметров шероховатости поверхностей, специальных технических требований и т.п.

7. Проведение проверочных расчетов, заключающихся в определении запасов прочности в опасных сечениях деталей, деформаций (прогибов и углов поворота сечений), рабочих температур и т.д., и сопоставлении их с допускаемыми значениями. В случае несоответствия заданным критериям, вносят изменения в конструкцию, после чего повторяют проверочные расчеты.

Источник

Электронная библиотека

Совершенство конструкции детали оценивают по ее надежности и экономичности. Экономичность определяется стоимостью материала, затратами на производство и эксплуатацию. Под надежностью понимается свойство изделия сохранять во времени свою работоспособность. При конструировании деталей машин их работоспособность обеспечивается:

· выбором соответствующего материала;

· выбором рациональной конструктивной формы;

· расчетом размеров по одному или нескольким критериям работоспособности (расчетом на прочность, жесткость, износостойкость, теплостойкость, виброустойчивость).

Прочность является главным критерием работоспособности большинства деталей. Различают разрушение деталей вследствие потери:

Потеря статической прочности происходит при значениях рабочих напряжений, превышающих предел статической прочности материала (например, ) Обычно это связано со случайными перегрузками, неучтенными при расчетах, или со срытыми дефектами деталей (наличием раковин, трещин и т.п.).

Жесткость характеризуется изменением размеров и формы деталей под нагрузкой. Расчет на жесткость предусматривает ограничение упругих перемещений деталей в пределах, допустимых для конкретных условий эксплуатации. Условия жесткости записываются в виде:

где f – прогиб; – допустимый прогиб, определяемый для валов в зависимости от межпролетного расстояния (расстояния между опор), а для вала-червяка в зависимости от модуля зацепления; – угол поворота опорного сечения; – допустимый угол поворота опорного сечения (рис. 1.2).

Условие (1.1) используется, например, при расчете на жесткость вала-червяка, а условие (1.2) при установке валов в подшипниках скольжения или роликовых подшипниках качения, практически не допускающих поворота опорных сечений.

Износостойкость определяется изнашивание деталей и узлов механизмов и машин. В соответствии с ГОСТ 27674-88, изнашивание – это процесс отделения материала с поверхности твердого тела и (или) увеличения его остаточной деформации при трении, проявляющийся в постепенном изменении размеров и (или) формы тела.

Читайте также:  Умягчение воды стиральная машина

Износ – это результат изнашивания, определяемый в установленных единицах. Значение износа выражается в единицах длины, объема, массы и т.д.

Формирование изнашиваемой поверхности происходит в результате суммирования различных по интенсивностям и видам элементарных актов разрушения и изменений механических и физико-химических свойств материала под воздействием внешних факторов: среды, температуры, давления, вида трения, скорости скольжения и т.д. Вид изнашивания (табл. 1.1) и его интенсивность определяются совокупностью явлений в процессе трения (табл. 1.2). Вследствие разнообразия материалов деталей пар трения и условий их эксплуатации виды изнашивания разнообразны.

Таблица 1.1 Виды и характеристики изнашивания

Изнашивание в результате механических воздействий

Изнашивание в результате механического воздействия, сопровождаемого химическим и (или) электрическим взаимодействием материала со средой

Механическое изнашивание материала в результате режущего или царапающего действия твердых тел или твердых частиц

Гидроэрозионное (газоэрозионное) изнашивание

Изнашивание поверхности в результате воздействия потока жидкости (газа)

Гидроабразивное (газоабразивное) изнашивание

Абразивное изнашивание в результате действия твердых тел или твердых частиц, увлекаемых потоком жидкости (газа)

Механическое изнашивание в результате усталостного разрушения при повторном деформировании микрообъемов материала поверхностного слоя

Механическое изнашивание при движении твердого тела относительно жидкости, при котором пузырьки газа захлопываются вблизи поверхности, что создает местное высокое ударное давление или высокую температуру

Продолжение табл. 1.1

Изнашивание при заедании

Изнашивание в результате схватывания, глубинного вырывания материала, переноса его с одной поверхности трения на другую и воздействия возникших неровностей на сопряженную поверхность

Коррозионно-механическое изнашивание, при котором преобладает химическая реакция материала с кислородом или окисляющей окружающей средой

Изнашивание при фреттинге

Механическое изнашивание соприкасающихся тел при колебательном относительном микросмещении

Изнашивание при фреттинг-коррозии Fretting corrosion wear

Коррозионно-механическое изнашивание соприкасающихся тел при малых колебательных относительных перемещениях

Эрозионное изнашивание поверхности в результате воздействия разрядов при прохождении электрического тока

* Усталостное изнашивание может происходить как при трении качения, так и при трении скольжения

Таблица 1.2 Явления и процессы при трении и изнашивании

Скачкообразное движение при трении*

Явление чередования относительного скольжения и относительного покоя или чередования увеличения и уменьшения относительной скорости скольжения, возникающее самопроизвольно при трении движения

Явление местного соединения двух твердых тел, происходящего вследствие действия молекулярных сил при трении

Transfer of material

Явление при трении твердых тел, состоящее в том, что материал одного тела соединяется с материалом другого и, отрываясь от первого, остается на поверхности второго

Процесс возникновения и развития повреждений поверхностей трения вследствие схватывания и переноса материала

Повреждение поверхности трения в виде широких и глубоких борозд в направлении скольжения

Образование углублений на поверхности трения в направлении скольжения при воздействии выступов твердого тела или твердых частиц

Отделение с поверхности трения материала в форме чешуек при усталостном изнашивании

Образование ямок на поверхности трения в результате отделения частиц материала при усталостном изнашивании

Процесс изменения геометрии поверхностей трения и физико-химических свойств поверхностных слоев материала в начальный период трения, обычно проявляющийся при постоянных внешних условиях в уменьшении силы трения, температуры и интенсивности изнашивания

* Примером скачкообразного движения может служить движение, возникающее вследствие автоколебаний при понижении коэффициента трения с увеличением скорости скольжения.

** Заедание может завершаться прекращением относительного движения.

Вид изнашивания в первом приближении можно установить по внешнему виду поверхности трения.

Для окончательного суждения о виде изнашивания требуется анализ состава, физических и механических свойств тонких поверхностных слоев.

Вид повреждения не является присущим для данной пары трения, а зависит от условий эксплуатации деталей, образующих данную пару трения. Изменение условий эксплуатации приводит к изменению вида изнашивания рабочих поверхностей. При некоторых условиях трения одна деталь пары может подвергаться одному виду изнашивания, а другая – иному. Поскольку отдельные участки поверхности трения могут находиться в различных условиях смазывания, воздействия внешней среды и т.д., то на одной и той же поверхности могут располагаться участки с различными видами изнашивания.

Некоторые виды изнашивания, например, в результате схватывания или абразивного взаимодействия, могут иметь подвиды, характеризуемые различной формой протекания процесса, интенсивностью и внешними признаками. Во всех видах изнашивания в большей или меньшей степени проявляется водородное изнашивание. Действие водорода может выражаться в незначительном увеличении скорости изнашивания того или иного вида, а также в самостоятельном полном разрушении поверхностей трения.

При изнашивании увеличиваются зазоры в подшипниках, направляющих, зубчатых зацеплениях и т.д. Это приводит к снижению качественных характеристик машин и механизмов: мощности, КПД, надежности, точности и т.д.

Интенсивность изнашивания, а, следовательно, срок службы деталей зависит от давления, скорости скольжения, коэффициента трения, износостойкости материала. Уменьшение изнашивания достигается:

· смазкой трущихся поверхностей и защитой от загрязнения;

· применением антифрикционных материалов;

· специальными видами химико-термической обработки поверхностей и т.д.

Теплостойкость является важным критерием работоспособности ряда узлов машин. Нагрев деталей машин приводит к следующим последствиям:

· снижению прочности материала и появлению ползучести;

· снижению защищающей способности масляных пленок, а, следовательно, увеличению интенсивности изнашивания деталей;

· изменению зазоров в сопряжениях деталей, которое может привести к заклиниванию, к снижению точности работы машины.

Для предупреждения последствий перегрева на работу машины выполняют тепловые расчеты и при необходимости вносят соответствующие конструктивные изменения (увеличение поверхности теплоотдачи за счет оребрения корпуса, искусственное охлаждение).

Виброустойчивость характеризует работоспособность быстроходных машин. Вибрация вызывает дополнительные переменные напряжения и, как правило, приводит к усталостному разрушению деталей. В отдельных случаях снижается качество работы машин: увеличивается шум, снижается точность и т.д.

Правильно выбранный материал в значительной мере определяет качество деталей и машины в целом. При выборе материала деталей учитывают следующие факторы:

· соответствие свойств материала главному критерию работоспособности;

· требования к массе и габаритам;

· требования, связанные с назначением детали и условиями ее эксплуатации (противокоррозионная стойкость, фрикционные свойства, электроизоляционные свойства и т.д.);

· соответствие технологических свойств материала конструктивной форме и намечаемому способу обработки (штампуемость, свариваемость, литейные свойства, обрабатываемость резанием и т.д.);

· стоимость и дефицитность материала.

Срочно?
Закажи у профессионала, через форму заявки
8 (800) 100-77-13 с 7.00 до 22.00

Источник

То, что вы хотели знать