- •1.1. Введение. Роль курса в подготовке инженера-механика. План изучения дисциплины
- •1.1.1. Этапы развития трибологии
- •1.1.2. Изучение триботехники
- •1.1.3. Основные термины и определения
- •1.2. Микрогеометрия поверхностей
- •1.2.1. Геометрические характеристики поверхностей
- •1.2.2. Контакт поверхностей.
- •1.3. Нагрузка, скорость и температура в контакте
- •1.3.1. Нагрузки в контакте
- •1.3.2. Скорость в контакте
- •1.3.3. Температура в контакте
- •Лекция 2
- •2.1. Физико-химические свойства поверхностных слоев трущихся тел
- •2.1.1. Качество поверхности
- •2.1.2. Остаточные напряжения и микротвердость
- •2.1.3. Поверхностная энергия
- •2.1.4. Адсорбция и хемосорбция
- •2.1.5. Эффект Ребиндера (Эффект адсорбционного понижения прочности)
- •2.1.6. Диффузия
- •2.1.7. Химическая активность
- •2.1.8. Агдезия
- •2.1.9. Структура поверхности
- •2.2. Краткий обзор видов трения и изнашивания
- •2.2.1. Виды трения в узлах машин
- •2.2.2. Трение покоя без смазочного материала
- •2.2.3. Трение скольжения без смазочного материала
- •2.2.4. Трение качения без смазочного материала
- •2.2.5. Трение со смазочным материалом
- •2.2.6. Трение при граничной смазке
- •2.2.7. Трение при гидродинамической смазке
- •2.2.8.Трение при эластогидродинамической смазке
- •2.2.9. Трение при смешанной смазке
- •2.2.10. Виды изнашивания
- •2.2.11. Абразивное изнашивание
- •2.2.12. Усталостное изнашивание
- •2.2.13. Изнашивание при заедании
- •2.2.14. Эрозионное изнашивание
- •2.2.15. Кавитационное изнашивание
- •2.2.16. Изнашивание при фреттинге
- •2.2.17. Окислительное изнашивание
- •2.2.18. Изнашивание при фреттинг-коррозии
- •2.2.19. Водородное изнашивание
- •2.2.20. Изнашивание при избирательном переносе
- •2.2.21. Дополнительные замечания
- •2.3. Триботехнические характеристики пар трения и их зависимость от условий эксплуатации
- •2.3.1. Удельная нагрузка (номинальное давление ра)
- •2.4. Классы износостойкости
- •2.5. Классификации пар трения
- •3.1. Смазка и смазочные материал
- •3.1.1. Жидкие см
- •3.1.1.1. Моторные масла
- •3.1.1.2. Трансмиссионные масла
- •3.1.1.3. Индустриальные масла
- •3.1.2. Пластичные смазочные материалы
- •3.1.3. Специальные смазочные материалы
- •3.1.4. Выбор см
- •3.2. Смазочные устройства
- •3.3. Уплотнительные устройства
- •Лекция 5 4. Основы расчета узлов трения
- •4.1. Расчет фактической площади контакта и фактического давления
- •4.3.1. Основы усталостной теории изнашивания.
- •4.3.2. Использование закона изнашивания
3.1.1.1. Моторные масла
Моторные масла предназначены для смазывания поршневых (карбюраторных и дизельных) двигателей внутреннего сгорания, а также роторных и газотурбинных. Эти масла делятся по вязкости на 7 классов сезонных и 4 класса всесезонных. Основной показатель - вязкость при 100° С. Маркировка: М...
3.1.1.2. Трансмиссионные масла
Предназначены для смазывания механических и гидромеханических передач подвижных наземных машин.
Маркировка: Т...
3.1.1.3. Индустриальные масла
Предназначены для металлорежущих станков и другого промышленного оборудования. Маркировка: И... - без присадок. ИГП... - с присадками.
3.1.2. Пластичные смазочные материалы
ПСМ являются коллоидными системами. Они представляют собой минеральные масла, загущенные мылами, т.е. солями растительных, животных и синтетических жирных кислот. В зависимости от состава мыла пластичные СМ делятся на кальциевые, натриевые, кальциево-натриевые, литиевые, алюминиевые, магниевые и др.
Кальциевые ПСМ не растворяются в воде, при нагреве распадаются на масло и мыло, они не могут длительно работать при t° С>55.
Натриевые ПСМ более термостойки, но не влагостойки. При растворении в воде выделяют свободные жирные кислоты и щелочи, вызывающие коррозию металла. Образуют, легко смываемую с поверхности трения, эмульсию.
Кальциево-натриевые ПСМ целесообразно применять в условиях повышенной температуры и влажности.
Литиевые ПСМ имеют высокие антифрикционные свойства, их рабочие температуры - до 120°С. Основными качественными характеристиками ПСМ являются температура каплепадения, пенетрация и содержание механических примесей.
Температура каплепадения - температура падения первой капли ПСМ, нагреваемого в капсуле прибора в строго определенных условиях. Она должна быть на 15...20°С выше предполагаемой рабочей температуры узла трения.
Пенетрация характеризует пластичность ПСМ, измеряется на специальном приборе. Число пенетрации соответствует глубине погружения конуса стандартного в испытуемой ПСМ за 5 сек при определенной температуре, выраженной в десятых долях мм. По числу пенетрации приближенно судить о прокачиваемости СМ через смазочное устройство.
3.1.3. Специальные смазочные материалы
Применяются в тех случаях, когда ни жидкие, ни пластичные СМ по условиям эксплуатации применять нельзя. К ним относят твердосмазочные материалы (ТСМ), металлоплакирующие и др.
Эти СМ под механическим или иным воздействием расщепляются и образуют тонкую пленку, которая разделяет поверхности трения.
3.1.4. Выбор см
Выбор смазочного материала зависит от многих условий, основными из которых являются:
конструкция узла трения;
рабочий режим (нагрузка, нагрузка, температура);
особенности рабочего и технологического процессов;
внешняя среда (температура воздуха, влажность, давление);
требования надежности;
экономические факторы.Для выбора СМ сравним их.
Преимущества жидких смазочных масел по сравнению с пластичными СМ следующие:
более высокие стабильность и чистота;
более низкий коэффициент внутреннего трения;
лучшая работоспособность при высоких скоростях скольжения, приповышенных и низких температурах;
возможность фильтрации;
возможность контроля масла и его подачи;
простота добавки и смены масла и его регенерации;
охлаждающее действие масла (особо важное преимущество).
Основные недостатки: повышенные утечки через неплотности в разъемах корпусов и соединений маслопроводов; необходимость применения сложных уплотнений; повышенная пожароопасность. Приемущества ПСМ:
хорошая работоспособность при малых скоростях скольжения и высокихдавлениях, при действии ударных и знакопеременных нагрузок, при частыхостановках;
возможность работы сопряжений при болбших зазорах;
хорошее заполнение зазоров в узлах трения, что препятствует загрязнениюповерхностей трения;
нет необходимости создания специальных маслосистем.
Однако, а ПСМ возможно их расслоение, расплавление м вытекание при длительной работе в условиях повышенных температур.
ПСМ применяют в опорах скольжения тихоходных механизмов, в открытых зубчатых передачах и подшипниках качения, а также там, где можно избежать усложнения конструкции узла, связанного с использованием ЖСМ.