ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Жидкостная, вязкопластическая и контактно-гидродинамическая смазка из "Триботехника " Явление трения при жидкостной смазке было открыто в 1883 г. [c.83] Петровым, создавшим основы гидродинамической теории смазки. Современная гидродинамическая теория смазки, построенная на некоторых упрощающих предпосылках, дает руководящие материалы,-позволяющие определить несущую способность масляного слоя и его минимальную толщину. Однако выводы теории относятся к абсолютно жестким, идеально гладким сопряженным деталям, выполненным и смонтированным достаточно точно, что требует внесения соответствующих коррективов. [c.83] Существует два способа создания давления в несущем слое. При первом способе специально предусмотренный насос создает гидростатическое давление, достаточное для разделения трущихся поверхностей (рис. 4.4.) Утечка масла через торцы подшипника компенсируется соответствующей подачей насоса. При втором способе давление в смазочном слое развивается автоматически. Для этого необходимы надлежащие конструктивные мероприятия и подбор марки масла в зависимости от скорости скольжения. [c.83] Соответственно двум способам создания давления в несущем слое различают гидростатические и гидродинамические опоры скольжения. Как те, так и другие являются опорами трения при жидкостной смазке, но в силу большей распространенности гидродинамических опор в обиходе под опорой с жидкостной смазкой понимают гидродинамическую опору. [c.84] Механизм образования давления в несущем слое легче всего пояснить на примере плоской опоры (рис. 4.5, а). Пусть пластина А—А перемещается с некоторой скоростью о под углом а к неподвижной подкладке 5—В. Промежуток между пластиной и подкладкой заполнен вязкой жидкостью. Слой жидкости, смачивакзщей пластину А—А, силами вязкого трения приводит в движение смежный с ним по высоте слой. Так движение будет передаваться от одного слоя к другому, за исключением слоя, смачивающего неподвижную подкладку В—В. [c.84] В итоге масло будет вовлекаться в сужающийся клиновой зазор, и в нем будет поддерживаться давление.,Оно не будет постоянным по длине, поскольку на входной и выходной кромках масло соприкасается с атмосферой и здесь избыточное давление равно нулю (рис. 4.5, б). Графики скоростей движения жидкости в зазоре показаны на рис. 4.5, а. Несущая способность или грузоподъемность смазочного слоя равна равнодействующей силе давления. Такой силой можно нагрузить пластину при данных ее размерах, скорости перемещения и вязкости масла. [c.84] Клиновой зазор является необходимым условием поддержания режима трения при жидкостной смазке в гидродинамической опоре. В плоских опорах клиновой зазор создается конструктивно, с помощью скосов поверхности, как это имеет место в ползунах и кольцевых опорах, либо благодаря самоустановке опорной поверхности (упорные подшипники типа подшипника Мичелла). [c.84] В опорном подшипнике скольжения диаметр отверстия больше диаметра цифры, в результате между цапфой и вкладышем образуется клиновой серповидный зазор. При вращении цапфы смазывающая жидкость вовлекается силами вязкости в сужающийся зазор, что приводит к повышению давления в слое жидкости. При достаточных вязкости смазочного материала и скорости на окружности цапфы в слое масла создается давление, необходимое для отделения цапфы от вкладыша — цапфа как бы всплывает на тонком слое масла. Центр цапфы смещается от начального положения. Давление в слое масла поддерживается насосным действием вращающейся цапфы. [c.84] Наличие повышенного давления в слое масла приводит к сложной картине течения жидкости. Часть жидкости, вовлекаемая в зазор, вытесняется через выходное сечение в сторону, обратно направлению вращения, основной поток выносится из нагруженной зоны по вращению вала, а остальная часть вытекает через торцы подшипника. [c.84] На рис. 4.6 показано положение цапфы в подшипнике при жидкостной смазке и приведены графики распределения давления в слое масла по поперечному сечению и по длине. [c.84] Пластичные смазочные материалы, как и жидкие, могут обеспечить режим трения, исключающий непосредственный контакт поверхностей и их взаимное внедрение. В отличие от масел, являющихся вязкими жидкостями, пластичные смазочные материалы обладают вязкопластическими свойствами. Поэтому поток такого материала имеет свои особенности. [c.86] Как установлено Н. В. Тябиным, в нем имеются зоны, в которых отсутствует послойное скольжение, течение в них йроисходит как в идеальной пластичной среде вне этих зон течение вязкое. Возможно также скольжение смазочного материала относительно стенок подшипника. При качении цилиндра по плоскости (рис. 4.8) в зонах / и III градиент скорости по высоте отличен от нуля и течение вязкое. В зоне II касательное напряжение меньше предельного напряжения сдвига, взаимное послойное перемещение в каждом сечении этой зоны отсутствует, и поток подобен течению пластического тела. [c.86] На рис. 4.9 представлена примерная форма зазора н ориентировочный график давления для катящихся друг по другу под нагрузкой цилиндров при наличии между ними разделяющего масляного слоя. Точка А—начало контакта на площадке касания несмазанных цилиндров. Перед контактом в масляном клине возникает давление, которое постепенно повышается и в некоторой области контакта распределяется, как и при трении без смазочного материала. В точке В, лежащей в задней половине контакта, зазор сужается, и возникает пик давления. Место расположения пика зависит от нагрузки, вязкости масла, скорости качения и др. По А. И. Петрусевичу пиковое давление несколько меньше наибольшего давления в центре площадки контакта. По его же исследованиям для образования пикового давления необходимо, чтобы давление в контакте было не ниже 200. .. 300 МПа. [c.87] Повышение давления и температуры оказывает противоположное действие на вязкость масел. При малом температурном коэффициенте вязкости или при умеренной температуре вязкость масла в контакте может быть весьма значительной, и, вероятно, масло пребывает в квазипластичном состоянии. [c.87] При каченяи со скольжением условия для образования жидкостной смазки более благоприятны, однако силы трения в контакте выше, чем при чистом качении. Отсюда следует, что при проскальзывании контактирующих поверхностей возрастают наибольшие приведенные напряжения, и зона действия наибольших касательных напряжений располагается на меньшей глубине основы. [c.87] При малой толщине смазочного слоя, не полностью разделяющего контактирующие поверхности, трение зависит от тех же факторов, что и при жидкостной смазке, и от свойств материалов. [c.87] Вернуться к основной статье