Износостойкости

Конструкторские способы повышения

ПОВЫШЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ДЕТАЛЕЙ

Конструкторские способы повышения долговечности и надежности трущихся деталей достаточно разнообразны и решаются конструктором на стадии проектирования узлов трения.

На рисунке 7.1 приведены основные конструкторские способы улучшения условий трения.

Рис. 7.1. Конструкторские способы улучшения условий трения

Основными задачами при конструировании узла трения являются:

- оценка и выбор схем узла трения машины с позиции влияния ее на износостойкость и надежность конструкции;

- выбор материалов пары трения;

- назначение размеров и формы деталей;

- обеспечение нормальной работы узла трения в заданном режиме и защита от перегрузок;

- обеспечение эксплуатации с минимальными затратами;

- защита узла трения от загрязнений.

7.1.1. Оценка и выбор схемы узла трения.

Для пары, образованной поверхностями трения, имеющими разные твердость и размеры, можно выделить два условия:

H₁ > H₂ и S₁ < S₂, (7.1)

H₁ < H₂ и S₁ > S₂. (7.2)

где H₁, H₂ – твердости поверхностей трения;

S₁, S₂ – площади поверхностей, мм².

Пару с расположением материалов, удовлетворяющим условию (7.1), называют прямой парой трения, а удовлетворяющим условию (7.2) – обратной. В случае прямой пары трения по большей поверхности скользит более твердое тело, а в случае обратной пары – более мягкое. Примерами прямой пары является скольжение закаленного суппорта по чугунной термически не обработанной станине и скольжение хромированного поршневого кольца по поверхности цилиндра из перлитного чугуна. Обратной парой будет хромированное рабочее зеркало цилиндра и чугунное кольцо.

Чтобы определить, какая пара трения - прямая или обратная предпочтительнее для данной конструкции, следует установить требования к паре в отношении надежности ее работы, износостойкости, экономичности и условий эксплуатации.

Недостаточная надежность пары трения в связи с неподходящим подбором материалов может выразиться в схватывании и заедании. Опыт эксплуатации машин, стендовые испытания трущихся деталей и лабораторные исследования показывают, что обратные пары трения более стойки к заеданию, а при наличии заедания имеют меньшие повреждения поверхностей.

Различие в работе прямых и обратных пар трения состоит в следующем. В прямой паре при перегрузке пластическая деформация ее элемента с меньшей твердостью препятствует нормальной работе пары, в результате чего возрастают силы трения, увеличивается повреждение поверхности, и пара быстро выходит из строя. В обратной паре при перегрузке пластическая деформация образца с меньшей твердостью не препятствует работе пары.

На долговечность и надежность работы узлов трения благоприятное влияние оказывает жесткость, податливость и специальная конфигурация деталей. Увеличение жесткости конструкции способствует повышению износостойкости. Чем равномернее распределена нагрузка по длине зуба зубчатых передач, тем выше их нагрузочная способность. Неточность изготовления и сборки деталей передачи, изгиб и кручение валов в процессе работы способствует неравномерному распределению нагрузки. Поэтому увеличение жесткости валов, опор и корпусов является благоприятным фактором в повышении работоспособности изделий.

Дата добавления: 2014-12-26