Дисциплина «Трение и износ» Расчетно-графическая работа №1 Расчет опор скольжения

Основные допущения. Для расчета водятся специфические для каждой схемы расчета допущения, которые в каждом конкретном случае будут оговорены особо (табл. 1 и 2).

Таблица 1.

Основные характеристики, используемые при расчете ресурса пск

Наименование	Условное обозначение	Единица измерения
Радиус втулки или внутренний радиус АЭ, закрепленного на втулке	R1	м
Радиус цапфы или наружный радиус АЭ, закрепленного на цапфе	R2	м
Модуль упругости		Па
Коэффициент Пуассона
Длина цапфы	l2	м
Нормальная нагрузка в сопряжении	P	Н
Параметры степенного закона изнашивания для материала:
а) цапфы или АЭ, закрепленного на ней	K2
	m2
б) втулки или АЭ, закрепленного на ней	K1
	m1
Угловая скорость вращения цапфы		С^-1
Коэффициент трения	f
Коэффициент линейного расширения		К^-1
Коэффициент теплопроводности		Вт/(мК)
Толщина антифрикционного элемента (АЭ)	h0	м
Начальный радиальный зазор	Δ(0)	м
Предельно допустимый радиальный зазор в сопряжении	Δ^*	м
* Индексы i = 1, 2, 3 относятся к материалам втулки, цапфы и антифрикционному элементу соответственно.

Рис. 1. Расчетная схема ПСК с обрат­ной парой трения (износ цапфы): 1 — цапфа; 2 — втулка; 3 — АЭ

В общем виде расчетная схема подшипника сколь­жения (ПСК) (рис. 1) представляет собой сопряжение двух цилиндриче­ских тел, радиусы которых мало от­личаются и . Внутренний цилиндр 1 вра­щается вокруг своей оси и соответствует цапфе ПСК, а тело с круговым вырезом 2 — втулке ПСК.

Таблица 2.

Вспомогательные характеристики, используемые при расчете ресурса пск

Наименование	Условное обозначение	Единица измерения	Номер формулы или таблицы
Размер площадки контакта (половина длины дуги контакта)	a	м	(4)
Относительный ресурс сопряжения	F(m2, y^*)		(14), табл. 4
	F(, m2, y^*)		(15), табл. 5
Вспомогательная функция	F1(m1, 0)		Табл. 5.8
Износ цапфы	h2	м	(38)
Износ втулки	h1	м	(39)
Относительный износ сопряжения	h’		(34)
Предельный износ сопряжения	h^*	м	(10), (33)
Безразмерная толщина АЭ			(23)
Максимальная интенсивность изнашивания	Imax		(7)
Коэффициент постели	k3	Па^-1	(24)
Безразмерная нагрузка	P^1		(21)
Давление в центре площадки контакта	qm	Па	(3)
Продолжительность стационарного режима изнашивания	T	с	(29)
Временной параметр процесса изнашивания	T0	с	(8)
Продолжительность нестационарного режима изнашивания		с	(27)
Безразмерное время нестационарного режима изнашивания			(16), (17), (30), (31)
Ресурс сопряжения-	T^*	с	(36)
Безразмерный предельный износ	y^*		(11)
Коэффициент относительной износостойкости материалов	1,2		(32)
Отношение износа цапфы к износу втулки			(37)
Относительный зазор	0		(2)
Предельный угол контакта при бесконечно большом времени изнашивания			Рис. 3
Предельный угол контакта при нестационарном режиме изнашивания			(25)
Предельный угол контакта сопряжения в момент исчерпания ресурса			(28), табл. 9
Условный предельный угол контакта			(35)
Контактно-термический параметр			(9)
Коэффициент нестационарности изнашивания			(12)

При расчете на износ ПСК используются следующие основные допущения.

Нагрузка, скорость скольжения, температура, окружающая среда и другие внешние условия остаются не­изменными в процессе изнашивания. Механические, физические и триботехнические свойства материалов со­прягаемых деталей остаются неизменными в процессе эксплуатации.

Силы трения в контакте цапфы с втулкой не влияют на размеры зоны контакта и распределение давления (это условие с высокой точностью выполняется при f < 0,3).

Нагрузка, действующая в сопряже­нии, равномерно распределена по оси цапфы и не вызывает объемных пластических деформаций в сопрягаемых деталях.

Ось цапфы в процессе эксплуатации остается параллельной оси втулки.

Интенсивность изнашивания материалов сопрягаемых деталей является степенной функцией давления, т. е. , где К и m — параметры (m >> 1); q — давление на контакте.

Цапфа в процессе изнашивания сохраняет форму кругового цилиндра.