Файл: Марочкин, В. Н. Прочность фрикционного контакта учеб. пособие по расчету узлов трения.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.10.2024

Просмотров: 64

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

В этой формуле неизвестно значение высоты смазочного слоя Іг, которая устанавливается после удара.

Примем, что за время удара подводимая кинетическая энергия эквивалентна работе, которую производит сила дав­

ления в смазке.

Тогда можно записать, что

г h

 

О о

 

Подставим сюда значение давления из формулы П.6 .

Получим

h

г

К — /Т0 = 6 тг Ѵр I' (г2 - х~) хсіх I ~ .

6

о

Принимая, что в конце «удара»

кинетическая энергия

о

1

р, имеем

Зпг)Г1Н

0 — “ПТИ-

Отсюда

Подставим это значение h в формулу для Рт. Из форму­ лы П.7 получим

(П9)

Из этой формулы следует, что максимальное давление, развиваемое в смазке граничного слоя, обратно пропорцио­ нально коэффициенту вязкости ц в степени Ч2.

Полученное значение давления через смазочный слой пе­ редается металлической основе поверхности контакта.

Предположим, что при давлении Рт меньшем твердости материала, последний находится в режиме упругих деформа­ ций. Примем, что

Р т < cas’

где с= 3,0, а as — предел текучести материала. Тогда из формулы П.9 получим

133

Ко

> 0 , 1 (ca )=!//-")

Полученное значение г) является критическим. Ниже этого значения ч смазочный слой не может поглотить подводимую при «ударе» энергию в таком количестве, чтобы в недрах контакта не возникли пластические деформации.

Значение энергии можно подсчитать по формуле

В этой зависимости можно

принять,

что

Ѵ\ = K x2 g h 0,

а r = K2h0. Обычно

принимают

/с, = 0 , 1 ;

к, =

1 ,0 .

Учитывая, что

Q — q^r2, где

<7 — среднее (условное) при

отсутствии смазки давление на единичном пятне контакта, получим

 

т) Ж

[j_ \2 QV_

 

' Н I gr '■>'

Здесь к — 1,5 N

2.

 

\

 

Отсюда минимальный кинематический коэффициент вяз­ кости, приходящийся па единицу нагрузки, составляет

 

 

 

'■’min

 

 

 

(П.Ю)

 

 

 

~Q~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При выводе формулы (П.Ю) принято, что фактическое

давление на поверхности

в узле трения равно среднему

условному

давлению

на

единичном

пятне касания (при

отсутствии

.

 

qr— q или

Q'i

Q

где Qs — об­

смазки), т. е.

‘=

 

щая

нагрузка, а А г—фактическая площадь

касания. Здесь

при

/сг = 0.1, к2 = 10,

А =

5-Ю~4.

 

 

 

Из формулы п. 10 следует, что кинематический коэффици­ ент вязкости, приходящийся на единицу нагрузки, пропорцио­ нален квадрату отношения условного давления на контакте к твердости основы контакта, скорости взаимодействия и об­ ратно-пропорционален удельному весу смазки и площади фак­ тического касания смазанных поверхностей. Формула П.Ю справедлива при малых скоростях, когда функция ^(p)=const.

П р и м е р : При qc — 10 дан/мм2, Н — 300 дан/мм2, Ѵк =

134


=

300 см!сек, -у = ІО- 3

• 0,9 дан!см3, Л г = 1 0 СМ2,

ѵ ш і п

Q

=

0,15 см21дансек — 15

с ан т ист окс

 

 

 

дан

 

Формулу П.10 можно представить иначе, если обозначить нагрузку, переводящую ТК в пластическое состояние через Qn == НАГ. Тогда

^mln === А

(

q^V

(П.И)

ТҢ -

 

 

 

З а д а н и е . Исследовать

зависимость для

ѵ при г) =

= Ъ ехр (р/а).

tu

КАРТА ФРИКЦИОННОГО РАЗРУШЕНИЯ (ИЗНОСА) ПОВЕРХНОСТЕЙ

2 f

ä£o

~ А

о

X

я

go

я V

X —

Я

го

к о e=t О

ЯX

f - СО

U =

X

S

&-*з

о с

я ~

х о я

>, *

rN

sВ

зу

я

г-

( J я

ä

о

 

я

 

U

>*

>* г

с *”■

* £

>. й

{-

ч

О

с

 

Э к о

 

я

я

 

О. 5

 

5 = £

о я

F-

 

»= I 2 «

Н

0> X

Xя г

X

з

Я

2 3 5 к

2 >, t

я я \

а: >, я о

а . о . ес

ö G.S W

Сі.о. =

«

Я

2

я ѴО і

9 2 г.

X я —

X о с

О

О

 

3 <->х —

+

4 - S £

 

о я 3

S

 

fl S I

к

 

І | 1

|

 

о/0 *0

.*

 

О- 5

... I (5- ,

С О

Я*

СО Я

GJ s

X a S

а X я

5 3« t <3н

Fr u а» О ° о

О

-

Я

о

Я и

р

S

сч

я

£

к

 

5 3 3 5

 

 

3 & я 5

. №

L

С -'

5 о-

 

 

GJ

 

 

О

 

 

 

 

 

 

 

I н

3 я 5

 

 

 

£ к

о S

 

 

 

а. я К £

2 £

<у

 

о я

ё я

2 >.3

 

8 -S

3 о

В* >>

о я

я 5

е( О са

 

3 я

 

saw

 

Я Я

 

CQS S.

Н _ s f

136


Л И Т Е Р А Т У Р А

]. Ахматов А. С. Молекулярная физика граничного трения. Государ­ ственное издательство физико-математическом литературы. Москва. 1963 г.

2. Бернштейн М. Л., Займпвский В. А. Структура и механические

свойства металлов. М. 197Ü г.

3. Боуден Ф„ Тейбор Д. Трение л смазка твердых тел. Изд. «Машино­ строение». М., 1968 г.

4. Галин Л . А. Контактные задачи теории упругости. Гостехпздат. 1958 г.

5. Гаркунов Д. Н., Старосельский А. А. Долговечность трущихся де­ талей машин. Издательство «Машиностроение». М. 1967 г.

6. Демкин Н. Б. Контактирование шероховатых поверхностей. «Нау­ ка». Москва. 1970 г.

7. Иванова В. С. Усталостное разрушение металлов. Изд. «Мет»; М., 1963 г.

8. Ишлинский Л. ІО. Осесимметричная задача теории пластичности и проба Бр.пнеля. Журнал ПММ, в. 3, 1946 г.

9. Костеңкий Б. И. Трение, смазка и износ в машинах. «Техника»,

1970 г.

10. Коттрелл. Дислокации и пластическое течение металлов. Москва.

1962 г.

11. Крагельский И. В. Трение п износ. Государственное научно-техни­ ческое издательство машиностроительной литературы. М., 1968 г.

12.Крагельский И. В., Щ едрое В. С. Развитие науки о трении. Изда­

тельство Академии Наук СССР. М., 1956 г.

13. Марочкин В. Н. Теоретические основы и методика расчета коэффи­ циентов трения и износа поверхностей. Отчет Одесского инженерно-строи­ тельного. института за 1971 г. Регистрационный № 72035034 Всесоюзного научно-технического информационного центра.

14. Надан А. Пластичность и разрушение твердых тел, т. 1—2. М, 1954 г., 1969 г.

15.О природе трения твердых тел. Сборник «Наука и техника». Минск,

1971 г.

16.Рыжов Э. В. Контактная жесткость деталей машин. Изд. «Машино­

строение». М., 1966 г.

17. Розенберг ІО. А., Виноградова И. Э. Смазка механизмов машин. Гостоптехизднт. М., I960'г.

18. Х рущ ов Al. AI., Бибичев AL А. Исследования изнашивания металлов. Изд. АН СССР., М„ 1960 г.

137


19. Чичинадзе А. В. Расчет и исследование внешнего трения при тор­ можении. М., 1968 г.

20. Шестопалов Л . И. Деформирование металлов и волны пластичнос­ ти в них. Изд. АН СССР. М.—Л., 1958 г.

21. Щукин Е. Д.,\Лихтман В. П., Ребиндер //. А. Физико-химическая механика металлов. М, 1962 г.

22.Tross А. Uber das Wesen uud den Mechanismus der Festigkeit.

München und Zell am See. 1966.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Глава первая

Историческим

 

Введение

 

4

обзор..........................................................

 

Механизмы

разрушения твердых т е л .............................

9

 

 

 

Глава вторая

 

 

 

Геометрия и структура контакта

 

2.1. Геометрическое

строение контакта.................................

11

2.2. Моделирование

отдельныхвыступов.............................

17

2.3. Структура

(поверхностного с л о я

...................................

26

Вопросы . .

1 .....................................................................

 

 

30

 

 

 

Глава третья

 

 

Сопротивление контакта при сближении поверхностей

 

3.1. Критерий

упруго-пластического

взаимодействия

на

контакте....................................

 

 

 

31

3.2. Оценка

фактической площадикасания поверхностен 33

Вопросы.........................................

 

 

' .

................................. 36

Глава четвертая

Нарушение фрикционной связи и преобразование контакта

4.1. Характеристика

фрикционной с в я з и ..........................

36

4.2. Трансформация

контактного давления . . . .

42

4.3. Преобразование

свойств контакта................................

45

4.4. Преобразование

геометрии контакта...........................

50

Вопросы . - .......................................................................

 

61

139