ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сопротивление изнашиванию деталей кривошипно-шатунного механизма из "Долговечность двигателей Издание 2 " Сопротивление изнашиванию деталей двигателей определяется условиями трения. Условия трения зависят от совокупности факторов, главнейшими из которых являются физико-механические и химические свойства трущихся материалов форма и размер деталей шероховатость поверхностей трения скоростной, нагрузочный и тепловой режимы работы сопряжения способ подвода, количество и качество смазки. [c.69] Условия трения, кроме того, определяются характером приложения нагрузки, режимом изменения скорости относительного перемещения во времени, количественной и качественной характеристиками абразивов, если они присутствуют, корродирующим свойством среды и другими факторами. [c.69] Под влиянием трения активный поверхностный слой металла трущейся пары претерпевает некоторые физико-механические и химические, а иногда и структурные изменения. Создавшиеся на поверхности трения новые свойства металлов оказывают, в свою очередь, существенное влияние на их сопротивление изнашиванию. [c.69] При вращении вала в подшипнике в условиях жидкостного трения нагрузка р равна нулю, коэффициент трения равен второму члену уравнения (20). [c.70] В реальных условиях, когда скорость относительного перемещения незначительна, а детали не обладают достаточной жесткостью и имеют макроотклонения от геометрической формы, жидкостное трение нарушается, гребешки микрошероховатостей приходят в соприкосновение, в результате возрастает коэффициент трения, повышается температура и работа сопряжения переходит в неустойчивую фазу (рис. 44, область 2). Такая работа сопряжения наиболее характерна для периода приработки деталей. [c.70] Неустойчивый режим работы при дальнейшем нарушении теплового, нагрузочного и скоростного режимов переходит в полусухое трение (область 3), которое при длительной работе приводит сопряжение к чрезмерному износу, заеданию и выходу из строя. [c.71] В эксплуатационных условиях избежать работы соединения в неустойчивой фазе трения не представляется возможным. На рис. 45 приведен график износа радиоактивного баббита БТ во время приработки со скоростью 3 м/с, при давлении 0,5-10 Па и смазке смесью керосина (4 части) и автола (1 часть), расходе смазки 7,2-10 м/с. Из графика видно, что во время приработки подшипника наиболее резкое повышение износа наблюдается в моменты отдельных пусков установки. [c.71] В период пуска вал опирается на адсорбированную ° масляную пленку и частично непосредственно на выступы неровностей подшипников, при этом стойкость окисной и масляной пленок может оказаться недостаточной, в результате чего может возникнуть металлический контакт. [c.71] Переход из области неустойчивого режима работы в область жидкостного трения достигается повышением скорости вращения вала. Коэффициент трения при этом снижается быстрее, чем растет скорость вращения, что приводит к снижению температуры соединения. [c.71] В условиях граничной смазки сопротивление перемещению при трении зависит от проявления межмолекулярных сил в точках контакта и взаимного внедрения микронеровностей. Граничная смазка не устраняет износа поверхностей трения даже при небольших нагрузках, так как пленка, находясь между двумя поверхностями, подвергается высокому давлению, неравномерно распределенному по поверхности контакта. В точках наибольших давлений масляная пленка разрывается и происходит молекулярное взаимодействие металлов. В процессе работы пары вал—подшипник микронеровности сглаживаются, стабилизируются соответственно условия трения и в сопряжении устанавливается определенный температурный режим. Отклонения в сторону ухудшения условий трения вызывают изменение в теплообразовании и резкое повышение силы трения. [c.71] С повышением нагрузки фактическая площадь контакта растет (рис. 46), однако это увеличение фактической площади контакта происходит медленнее, чем повышается нагрузка, и оно стремится к некоторому пределу. [c.72] По мере возрастания подъемной силы происходит перераспределение нагрузки, все большая доля ее воспринимается масляным слоем, в соответствии с этим уменьшается контактная деформация. [c.72] Недостаточное количество смазочного материала между трущимися поверхностями приводит к уменьшению подъемной силы и к замедлению всплывания шейки вала. При повышении силы трения возрастает температура, снижается вязкость смазочного материала и, следовательно, затрудняется переход к жидкостному трению. При снижении вязкости масла жидкостное трение наступает при относительно большей частоте вращения вала. [c.73] На переход от смешанного трения к жидкостному оказывает влияние материал трущихся тел. При нормальном нагружении материал на участках касания деформируется и в зависимости от его физико-механических свойств может существенно изменять характер деформирования. [c.73] При полусухом трении изнашивание трущихся поверхностей пары зависит от высот микронеровностей поверхностей и прежде всего от отношения высот отдельных неровностей к их длинам, от условий, создающих элементарные масляные клинья в процессе работы пары. Подъемная сила возрастает с увеличением длины масляного клина и поэтому поверхности, имеющие одинаковую высоту неровностей, но различные шаги, будут изнашиваться неодинаково. [c.73] Таким образом, переход от смешанного трения к жидкостному обусловливается рядом факторов, главнейшими из которых являются физико-механические свойства трущихся тел, нагрузка, вязкость смазочного материала, форма микронеровностей трущихся поверхностей, скорость скольжения и качество смазки. При этом имеется в виду, что температура находится в пределах, допускаемых данным сопряжением и средой при нормальных условиях работы. [c.73] Вернуться к основной статье