5.8.5. Направляющие

Расчет износа прямолинейных на­правляющих производится при сле­дующих предположениях: интенсив­ность изнашивания пропорциональна контактному давлению, т. е. I = Kq, где К — коэффициент интенсивности изнашивания; расп

Рис. 5.35. Расчетная схема пря­молинейной направляющей; 1 — ползун; 2 — направляющая

ределение давления между ползуном и направляющей со­храняется неизменным в процессе экс­плуатации и определяется с учетом деформаций ползуна, который моде­лируется упругой балкой, лежащей на упругом основании.

Расчетная схема сопряжения пред­ставлена на рис. 5.35. В случае рав­номерно распределенной нагрузки, приложенной к ползуну, распределе­ние давления в зоне контакта с на­правляющей описывается соотноше­нием

, при l₀ l  0,

где ,

,

,

q — среднее давление распределенной нагрузки;

l₀ — длина ползуна;

b — ширина ползуна;

, Е, ₀, Е_о — коэф­фициент Пуассона и модуль упругости ползуна и направляющей соответ­ственно;

J — момент инерции сече­ния ползуна.

Когда ползун совершает однотип­ные возвратно-поступательные движе­ния по направляющим с максимальным ходом l_т, распределение износа по длине направляющей описывается со­отношением

, (5.87)

где L — путь трения ползуна.

Значения пределов l₁ и l₂ в (5.87) выбираются в зависимости от того, какому участку принадлежит точка с координатой х и каковы соотноше­ния между l₀ и l_т (табл. 5.15).

Таблица 5.15.

Значения пределов интегрирования в (5.87)

lm/l0	Участок	Пределы участка	Предел интегрирования
			l1	l2
Меньше 1	I II III	0  х  lm lm  х  l0 l0 х  lm+l0	0 x-lm x-lm	x x l0
Больше 1	I II III	0  х  l0 l0  х  lm l0  х  lm+l0	0 0 x-lm	x l0 l0

Если учесть, что

, (5.88)

где n – число двойных ходов ползуна, то

, (5.87)

Пример №4. Определить износ направляющей, если сама направляющая и ползун изготовлены из стали (Е=Е₀= 1,9610¹¹ Па), коэффициент Пуассона составляет  = ₀ = 0,3. Перемещение ползуна составляет l_m = 10^-1 м.

Приложение

Таблица 5.6

Коэффициенты Kq и mq в степенном законе изнашивания и предельное среднее давление qПр для различных сочетаний конструкционных и смазочных материалов

Сочетание материалов		Для детали 1		Для детали 2
деталь 1 *	деталь 2 *	Kq1* *	mql	Kq2* *		mq2		qпр, МПа
Смазка — солидол (ГОСТ 4366—76)
Сталь 20Х (цементиро­ванная) HRC 60—62	Сталь 20Х (цементиро­ванная) HRC 60—64	1,1910^-^11	2,0	3,7410^-^11		1,91		10
	Сталь 38ХМЮА (азотирован­ная) HRC 60	2,1710^-^11	1,85	8,8110^-^11		1,52		40
Сталь ШХ15 HRC 60—62	Сталь 38ХМЮА (азотирован­ная) HRC 60	7,2210^-^12	1,66	1,5210^-^11		1,78		30
	Сталь 20Х (цементиро­ванная) HRC 60—62	8,7810^-^12	1,58	1,5510^-^10		1,23		40
Сталь 45 HRC 38—43	Сталь 40Х ТВЧ HRC 54—56	210^-^11	1,0	3,4510^-^11		1,16		15
	Сталь 20Х (цементиро­ванная) HRC 60—61,5	2,9310^-^11	1,97	1,3810^-^11		1,66		20
Сталь 45 HRC 38—43	Сталь 38ХМЮА (азотирован­ная) HRC 60	5,7510^-12	1,76	9,5010^-^11		1,0		40
СЧ 21-40	Сталь 45 ТВЧ HRC 52—60	3,3110^-^11	2,89	2,8010^-10		1,39		5
	Сталь 40Х ТВЧ HRC 51—57	3,2810^-^11	2,9	4,0710^-12		2,58		5
СЧ 21-40	Сталь 20Х (цементиро­ванная) HRC 58—62,5	1,7810^-10	1,87	1,0910^-^1^0		1,42		7,5
	Сталь 38ХМЮА (азотирован­ная) HRC 60	5,6310^-^1^0	1,42	1,0510^-^1^0		1,50		7,5
Бр.ОФЮ—1	Сталь 20Х (цементиро­ванная) HRC 60—62	1,7610^-^1^0	1,58	7,6010^-^1^2		1,77		15
	Сталь 38ХМЮА (азотирован­ная) HRC 60	8,5110^-^1^3	2,03	3,4210^-^11		1,18		35
Бр.АЖ9—4	Сталь 45 HRC 39—45	2,6010^-7	1,43	5,7610^-^1^0		1,00		2,5
	Сталь 40Х HRC 43—47	1,1710^-^1^0	2,60	9,5510^-^11		1,32		5
	Сталь 45 ТВЧ HRC 42—59	5,0010^-^1^0	2,88	10^-^1^0		1,40		5
	Сталь 39ХМЮА (азотирован­ная) HRC 60	3,3810^-^1^0	1,67	1,3110^-^1^0		1,19		7,5
Бр.ОЦС5-5	Сталь 45 HRC 47—50	7,1110^-^11	2,11	3,4510^-^11		1,16		10
	Сталь 45 ТВЧ HRC 52—56	1,4210^-^1^0	1,66	1,3010^-^1^2		1,52		25
	Сталь 20Х (цементиро­ванная) HRC 59—62	1,0110^-9	1,26	5,2610^-^1^2		1,26		7,5
	Сталь 40Х HRC 45—48	4,9310^-^1^0	1,11	1,5410^-^1^0		1,37		7,5
	Сталь 40Х ТВЧ HRC 45—48	5,0310^-^1^2	2,25	3,9810^-^1^2		1,83		30
Бр.ОЦС5—5—5	Сталь 20Х цементиро­ванная) HRC 60—61	1,9310^-^1^0	1,87	4,0010^-^11		1,00		10
	Сталь 38ХМЮА (азотирован­ная) HRC 60	3,7510^-^11	1,61	3,9910^-^1^2		1,70		35
Спеченный порошковый материал Бр. Гр.	Сталь 0972С (прокат)	9,4110^-^1^0	1,87	5,5110^-^1^0		1,24		10
Спеченный порошковый ЖГр	Сталь 09Г2С (прокат)	8,6110^-^1^0	1,40	8,5110^-^1^0		1,10		10
Смазка — солидол (ГОСТ 4366—76) + 10 % меди
Сталь 45 HRC 33-47	Сталь 20Х (цементиро­ванная) HRC 59,5—64	1,0310^-^1^2	2,29	2,5210^-^1^2		1,50		40
Смазка—ЦИАТИМ-201 (ГОСТ 6267—74)
Сталь 45 HRC 33-47	Сталь 20Х (цементиро­ванная) HRC 59,5—64	8,7210^-^1^3	3,02	4,5110^-^1^3	3,10		20
Сталь 20Х (цементиро­ванная)	Сталь 20Х (цементиро­ванная) HRC 60—64	1,8810^-^1^2	1,96	2,0810^-^11	1,50		40
HRC 60—65	Сталь 38ХМЮА (азотирован­ная)	1,6510^-^1^3	2,50	1,1410^-^1^2	2,14		40
Смазка — ЦИАТИМ-201 (ГОСТ 6267—74) + 10% меди
Сталь 45 HRC 33—47	Сталь 20Х (цементиро­ванная) HRC 59,5—64	3,9310^-^11	1,52	3,6010^-^1^3	2,64		25
Смазка — ВНИИНП-242 (ГОСТ 20421—75)
Сталь 45 HRC 33—47	Сталь 20Х (цементиро­ванная) HRC 59,5—64	1,9010^-^1^3	2,84	3,8710^-^1^4	3,16		35
Смазка — Униол-1 (ТУ 38-УССР-201150—73)
Сталь 45 HRC 33—47	Сталь 20Х (цементиро­ванная) HRC 59,5—64	3,7410^-^11	1,61	4,7910^-^11	1,56		20
Смазка — 158 (ТУ 38 101320—72)
Сталь 20Х (цементиро­ванная) HRC 60—65	Сталь 20Х (цементиро­ванная) HRC 61—62	1,2810^-^11	1,95	8,5910^-^1^2	2,83		10
	Сталь 38ХМЮА (азотирован­ная) HRC 60—65	4,4510^-^1^3	2,32	1,1010^-^11	1,62		40
Смазка — литол-24 (ГОСТ 21150—75)
Сталь 45 HRC 33—47	Сталь 20Х (цементиро­ванная) HRC 59,5—64	3,3810^-^1^3	2,69	1,0810^-^1^2		2,44		35
^*Деталь 1 — неподвижна, деталь 2 перемещается относительно точки приложения нагрузки. ** Размерность коэффициента МПа^-^mq.

Таблица 5.1