ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние зазора сопряжения на условия трения из "Долговечность двигателей Издание 2 " Недостаточная жесткость конструкции, неточность изготовления деталей и монтажа механизма, тепловое влияние и деформирование деталей в процессе работы приводят к искажению их формы. Вредное влияние искажений формы деталей уменьшается в результате применения при сборке соединения вал—подшипник увеличенного зазора. [c.78] Однако применение исходных увеличенных зазоров нежелательно, так как по мере расширения зазора динамические нагрузки постепенно приобретают ударный характер. Ударные нагрузки вызывают дополнительные напряжения в деталях, опасные для их прочности. [c.78] В целях повышения долговечности соединения вал—подшипник необходимо величину исходного зазора свести к минимуму. Между тем, очень малые исходные зазоры в подшипниках могут привести к порче поверхности трения стальной шейки, повышению коэффициента трения, местному контактному схватыванию металлов, заеданию и выплавлению антифрикционной заливки. При малых зазорах увеличение их на 0,01 мм приводит к более значительному понижению температуры внутреннего нагревания масляного слоя, чем при переходе с большей скорости перемещения на меньшую. [c.78] В зарубежной практике величина зазора принимается в зависимости от диаметра подшипника и материала. Для тонкостенных коренных подшипников, облицованных баббитом, и валов диаметром до 57 мм рекомендуется зазор 0,025 мм. Зазор повышается на 0,0125 мм при увеличении диаметра вала на каждые последующие 25 мм. Для подшипника из свинцовистой бронзы того же диаметра рекомендуется принимать зазор 0,050 мм с такой же добавкой, как и для подшипников из баббита. [c.78] Температура для всех подшипников должна быть по крайней мере на 100° С ниже наименьшей точки плавления фазы сплава. Для баббитовых вкладышей с оловянистой основой наивысшая температура не должна превышать 130 С, а со свинцовистой основой 150° С. [c.79] Оптимальные начальные зазоры для сопряжения шатунная шейка коленчатого вала—подшипник двигателя ГАЗ-51, установленные экспериментально и внедренные в производство, колеблются в пределах от 0,026 до 0,077 мм (в среднем 0,051 мм). Увеличение наименьшего зазора в шатунных подшипниках коленчатого вала двигателя ГАЗ-51 до 0,026 мм полностью устранило образование задиров рабочей поверхности вкладышей и значительно уменьшило выкрашивание баббита, возникающее в результате контактных напряжений и повышенной температуры трения. [c.79] Увеличение исходного зазора приводит к уменьшению температуры трения, к уменьшению сопротивления трению, обусловливаемого возрастанием контактной жесткости металла на участках касания и к повышению вязкости масла, т. е. к повышению роли среды. [c.79] На рис. 49 показано изменение толщины масляного слоя в зависимости от вязкости масла, поступающего в подшипник двигателя ГАЗ-51, при постоянной частоте вращения вала п = = 2600 об/мин, Мкр = 160 Н-м и зазоре. [c.79] С понижением частоты вращения коленчатого вала до = = 1200 об/мин влияние вязкости масла, поступающего в подшипник, понизилось. При увеличении вязкости в четыре раза наименьшая толщина масляного слоя практически увеличилась с 2,8 до 3,8 мкм, т, е. примерно на 1 мкм. [c.79] При образовании участков граничного и особенно полусухого трения нарушаются законы гидродинамики, значительно повышается температура и уменьшается вязкость смазочного материала. В зоне трения вследствие повышения температуры различие вязкости смазочных материалов несколько выравнивается, в результате чего создаются противоречивые мнения о целесообразности применения смазочных материалов той или иной вязкости при приработке двигателей. [c.79] Мкр = 157 Н-м и вязкости масла 12-10 Н-с/м . [c.80] при котором нарушаются условия жидкостного трения, появляются стуки и резко возрастает износ деталей сопряжения, следует считать предельно допустимым. [c.80] Расчетные величины предельно допустимых зазоров сопряжений шатунная шейка коленчатого вала—вкладыш подшипника некоторых двигателей приведены в табл. 3. [c.80] При снижении нагрузки в сопряжении жидкостное трение установится при меньшем значении критической частоты вращения коленчатого вала. Так, для сопряжения шатунная шейка коленчатого вала—вкладыш двигателя ЗИЛ-120 при снижении нагрузки до 30% от наибольшей жидкостное трение установится при частоте вращения п = 400ч-500 об/мин коленчатого вала. [c.80] Следовательно, при запуске двигателя нельзя допускать немедленного его нагружения, а необходимо дать проработать ему некоторое время для создания жидкостного трения. [c.81] Применение менее вязкого смазочного материала приводит к полусухому трению, так как жидкостное трение в этом случае наступает при более высокой частоте вращения коленчатого вала. [c.81] Жидкостное трение в сопряжении вал—подшипник наступает примерно через 0,2—0,4 с после запуска двигателя. Этот промежуток времени зависит от величины зазора, материалов пары, вязкости смазки и внешних температурных условий. По мере увеличения зазора для создания жидкостного трения требуется более продолжительное время работы пары. [c.81] При установившемся режиме работы двигателя стабилизируются величина изнашивания трущихся поверхностей деталей и толщина масляного слоя, предохраняющего поверхности от непосредственного контакта. При этих условиях работы зазор между подшипником и валом длительное время изменяется незначительно (рис. 51). [c.81] С увеличением зазора до определенного предела при постоянных значениях вязкости масла, размеров деталей и режима работы растет оптимальная толщина масляного слоя. При переходе величины зазора за этот предел оптимальная толщина масляного слоя уменьшается и, следовательно, возрастает влияние ударных нагрузок. Увеличение зазора до 0,25—0,30 мм приводит к повышению ударных нагрузок, под влиянием которых антифрикционный материал деформируется, иногда образуются наплывы и возникают очаги локального разрушения. [c.81] При увеличении зазора сверх оптимального значения повышается нагрев подшипника, возрастают мгновенные напряжения деталей и появляются резкие металлические удары, свидетельствующие о наличии непосредственного контакта. С увеличением зазора жидкостное трение происходит при более высоких частотах вращения вала. [c.82] Вернуться к основной статье