ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.11.2023
Просмотров: 411
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Рисунок 4 – Схема закрепления кольца с некруглой
Рисунок 17--Схема образования погрешности закрепления
Поэтому и для технологической системы необходимо, чтобы
3.5.3 Задание к лабораторной работе
3.5.5 Методика и порядок выполнения лабораторной работы
4. Проников А.С. Надёжность машин. М. Маш. 1978. 591с.
5. Когаев В.П., Дроздов Ю.Н. прочность и износостойкость деталей машин. М. ВШ.1991.319с.
6. Аристов А.В. управление качеством. М. Инфра М. 2000. 238с.
3.6.2.2 Погрешности, связанные с тепловыми деформациями технологических систем
Таблица 15 – Некоторые характеристики антифрикционных материалов
Материал | Страна | , МПа*м/с | Т, С |
МФЛ Полислип М1 Спрелафлон Унимеш Памкус Металлопласт: Гар-Фил Гар-Макс Пермагляйд | СССР Англия ГДР Англия ФРГ РГ | 0,45…4,9 0,3 - - 1 1,2 1 3 | -270…+280 - -130…+200 -130…+250 - -195…+200 -195…+200 - |
АПМ на основе полиамидов отличаются теплостойкостью, стойкостью к воздействию радиации, инертностью в среде нефтепродуктов, однако плохо воспринимают действие концентрированных кислот и щелочей. Широко применяются для изготовления тяжелонагруженных подшипников, работающих без смазки, шестерен, уплотнений, в том числе работающих в вакууме, других деталей узлов трения.
АПМ на основе полиацеталей отличаются высокой хладо- и теплостойкостью, водостойкостью, а детали узлов трения из них – высокой жесткостью.
Фторопласты―полимеры и сополимеры галогенопроизводных (фтор, фтор и хлор), этилена и пропилена―обладают высокой антифрикционностью, химической инертностью, хладостойкостью, хорошими, диэлектрическими свойствами, в то же время высоким коэффициентом линейного расширения и низким коэффициентом теплопроводности, что компенсируется введением наполнителей.
Фторопласты и композиции на их основе используют для изготовления уплотнений, подшипников скольжения, направляющих, поршневых колец и других деталей узлов трения. В зависимости от марки материала допускаемые нагрузки могут быть значительными и малыми, температуры от очень низких (–270ºС) до значительных (280ºС), применяться без смазки и со смазкой.
Текстолиты как слоистые пластики получают горячим прессованием пропитанного синтетическими смолами слоистого наполнителя, которым может быть хлопчатобумажная ткань либо иной армирующий материал. Текстолит благодаря его высоким прочностным и другим свойствам широко используют в металлургии (прокатные станы), на железнодорожном и вод-ком транспорте, в химическом машиностроении. 11з него изготовляют втулки, подшипники скольжения.
Температурный диапазон нормальной работы для деталей из текстолита составляет от –50 до +150°С, однако он может быть расширен при повышении жесткости и прочности, если применять вместо хлопчатобумажных, тканей углеграфитовые (текстолиты УТМ-8, УТВ-3, ТГН-2, ТГ-1, ТГ-2).
Антифрикционные самосмазывающие полимерные (АСПМ). К АСПМ относится широкий класс материалов на основе термопластов и реактопластов, таких, как полиамиды, полиацетилен, политетрафторэтилены, ароматические полиамиды, фенолформальдегидные и эпоксидные смолы, эпоксикремнийорганические смолы и материалы на основе элементоорганических соединений и др.
Армированные полимеры отличаются высокой несущей способностью в большом температурном диапазоне (от –200 до +280 °С) при значительных скоростях скольжения. Из них изготовляют детали для тяжелонагруженных: узлов трения.
Наиболее широко известны металлофторопластовые материалы. В таблице 14 приведены характеристики металлофторопластовых подшипников скольжения, как отечественных, так и зарубежных.
Композиционные материалы на полимерной основе представляют собой ткани из полимерных волокон, с помощью клея или припоя закрепленные на поверхности трения одной из деталей подшипникового, узла. Тканевый материал обеспечивает в паре трения большую несущую способность, износостойкость, высокий ресурс узла.
Большие возможности для достижения оптимальных характеристик покрытий из тканевых материалов толщиной 200…800мкм открываются с использованием сочетаний полимерных, металлических и других неорганических волокон с введением целого ряда наполнителей и связующих. Широко известные такие материалы, как АСО, "Нефтлен", "Афтал" (СССР), имеющие высокие прочностные характеристики, "Файберглайд", "Файберфил", ГРФПИ (США), "Унифлон" (Англия), "Атрер" и др. Температурный диапазон от –130 до +250°С, [pv]=0,7МПа м/с (ГРФПИ). Широкий класс углеграфитовых материалов и композиций на их основе (НИГРАН, ХИМ-АНИТ-1, АТМ-1, МТМ-2, АМС-1, АМС-3, АФ-ЗТ и др.) используют в качестве термо- и химически стойких материалов в машиностроении, авиационной и химической промышленности. При достаточно высоком параметре pv =1,0МПа м/с и выше они имеют низкий коэффициент трения и высокую рабочую температуру. Перспективным направлением является создание новых, металлокерамических и минералокерамических материалов, которые используются в узлах трения с тяжелым температурным режимом, в химически активных средах (минералокерамика), обладают хорошей теплопроводностью и теплостойкостью.
Антифрикционные металлические материалы (АММ). АММ, к которым в первую очередь относятся сплавы на основе таких металлов, как медь, свинец, олово, алюминий, цинк, железо, традиционно используют в узлах трения современных машин. Это прежде всего баббиты, бронзы, латуни и другие материалы, применяемые в основном в подшипниковых узлах. Физико-механические и триботехнические характеристики указанных АММ широко представлены в специальной и справочной литературе, поэтому в данной работе не освещаются.
К сплавам на медной основе относят бронзы и латуни. Бронзы используют в ответственных подшипниковых узлах с большим значением pv, причем лучшие антифрикционные свойства имеют оловянистые бронзы (оловянные, оловянно-свинцовые и оловянно-цинково-свинцовые). Безоловянные бронзы, в том числе алюминиевые при достаточно хорошей антифрикционности обладают высокой прочностью. Этим обосновано их применение в тяжелонагруженных узлах трения станков, дорожных машину в авиации и др.
Латуни в качестве: АММ используют в узлах трения реже, чем бронзы. Это прежде всего сплавы с добавками кремния, марганца, алюминия и железа. Добавки необходимы для обеспечения технологических и антифрикционных свойств, прочности и коррозионной устойчивости. Применяют латуни для изготовления втулок, подшипников скольжения и некоторых других деталей.
К сплавам на оловянной и свинцовой основе относят баббиты, в состав которых помимо олова и свинца входят сурьма, медь, кадмий, никель, мышьяк и другие металлы. Баббиты используют для заливки вкладышей подшипников скольжения. Они отличаются высокой антифрикционностью, прирабатываемостью, теплопроводностью, но имеют низкую сопротивляемость усталости.
Сплавы на алюминиевой основе обладают большей усталостной прочностью, чем баббиты, хорошей коррозионной стойкостью. Антифрикционные свойства более высокие у сплавов с добавками никеля, олова, сурьмы, меди, чем у алюминиево-кремниевых и алюминиево-магниевых сплавов.
Алюминиево-оловянные сплавы, содержащие повышенное содержание олова, обладают повышенной задиростойкостью, что позволяет их использовать в тяжелонагруженных узлах трения.
Сплавы на цинковой основе, получившие широкое распространение на железнодорожном транспорте, отличаются технологичностью, хорошей прирабатываемостью.
Сплавы на железкой основе используют в случаях малых значений ръ вследствие недостаточных обрабатываемости и задиростойкости.
3.11.2.6 Фрикционные материалы
Фрикционные материалы обеспечивают высокое и стабильное значение силы (момента) трения, необходимые путь, продолжительность торможения, ресурс работы, отсутствие схватывания и заедания, надежную работу тормозных устройств, муфт, сцеплений и др. Механическая энергия подвижных элементов при торможении переходит в тепловую и затем рассеивается
Многократные циклические силовые и тепловые воздействия, нагрев и охлаждение, число срабатываний, термические деформации, коробление, образование горячих зон существенно влияют на кинетику трения и изнашивания фрикционных материалов. Поэтому фрикционные материалы должны обладать комплексом свойств, высокими теплостойкостью теплопроводностью, теплоемкостью, механической прочностью, сопротивлением термической усталости, температурой плавления (размягчения), стойкостью против растрескивания и коробления, низкими коэффициентом термического линейного расширения, модулем упругости для снижения температурных напряжений при воздействии градиентов температур, а также должны быть технологичны, экономичны, экологичны, иметь малую удельную плотность Фрикционные материалы получают на основе полимерных композиций, металлических материалов (чугуны, стали, бронзы и др.), углерода.
Наиболее часто применяют фрикционные материалы из композиций на полимерной основе (тормоза, сцепления, муфты и др.). До настоящего времени наиболее распространенным армирующим волокнистым наполнителем был асбест, обладающий уникальными служебными свойствами. Асбестовая пыль при производстве и эксплуатации фрикционных устройств вредна для здоровья человека и окружающей среды, поэтому активно развиваются работы в области создания экологически чистых безасбестовых фрикционных полимерных материалов. Имеется тенденция к полному вытеснению и запрету применения асбестовых фрикционных материалов Армирующие компоненты производят на основе базальта, углерода, металлических волокон, минеральной ваты, стекловолокна, волокон органического происхождения. Композиционные фрикционные материалы имеют порошковые наполнители от 20 до 60% в виде металлических порошков (Sn, Pb, Сu и др.), металлической стружки из латуни, бронзы, оксидов (А1
2О3, Fe2O3, ZnO, PbO2), а также графитов, сульфидов, сажи и др.
Повышенной теплостойкостью обладают спеченные фрикционные материалы на металлической основе, работающие всухую (без смазочного материала) и в среде масла. Спеченные материалы имеют высокие теплофизические свойства, производятся из металлических порошков (железо, медь и др.) с легирующими элементами—оловом, алюминием и др.
Для работы в сверхтяжелых условиях трения, при высоких температурах используют углерод–углеродные композиции, полученные на основе углеродной матрицы и углеродных волокнистых наполнителей. Высокие износостойкость, теплостойкость, удельная прочность в широком диапазоне температур у этих материалов сочетаются с низкой удельной плотностью, обеспечивающей экономию массы тормозов различных конструкций. По механическим характеристикам углерод–углеродные композиции близки к конструкционным углепластикам. При высоких температурах углеродные композиции подвержены окислению. Поэтому при конструировании фрикционных узлов необходимо обеспечить защиту от проникновения и диффузии кислорода. Используются технологические, конструктивные методы, специальные покрытия, защитные экраны на боковых нерабочих поверхностях фрикционных элементов, специальные добавки в составе фрикционного материала, подавляющие активные центры в реакциях с кислородом.
Область применения различных фрикционных материалов и некоторые эксплуатационные характеристики указаны в таблице 16.
Таблица 16
Область применения фрикционных материалов и некоторые эксплуатационные характеристики
Условия работы | Наименование узла трения | Материалы пары трения | Температура | Р, МПа | f ориентир | |
Поверх ностная | объемная | |||||
Легкие со смазкой | Сцепление мотоцикла, фрикционы гидромеханических передач, сцепление вертолета, фрикционы приборов, муфта автоматической коробки передач | Стали, полимерные композиционные, полимерные на смоляной основе, спеченные на основе меди, алюминия в паре со сталью, бронзой, чугуном | 100 | 100 | 0,8…1,0 | 0,08…0,12 |
Тяжелые со смазкой | Сцепление трактора, муфта сцепления автомобиля, фрикцион гусеничных машин | Спеченные на основе железа, меди в паре со сталью, титановыми сплавами | 150 | 150 | 6,0…7,0 | 0,08 |
Легкие без смазки | Предохранительная муфта конвейера, предохранительная муфта электродвигателя, поворотная муфта | Полимерные на каучуковом связующем, спеченные на основе меди, природные (древесина, кожа, войлок в паре со сталью | 200 | 150 | 3,5 | 0,3…0,35 |
Продолжение таблицы 1 Тяжелые без смазки | Тормоза ж-д вагонов, большегрузных автомобилей, гоночных автомобилей, буровых лебедок, авиатомоза | Полимерные на основе термореактивных смол, спеченные на основе железа в паре с легированным чугуном, спеченными материалами, композиционные системы углерод– углерод (одноименные пары трения) | 1200 | 600 | 6,0 | 0,22…0,25 |
Свехтяжелые без смазки | Торзмозные устройства космических кораблей многоразового пользования, аэробусов и т.п. | Спеченные на основе железа в паре с легированным чугуном, спеченными материалами, композиционные системы углерод–углерод 9одноименные пары трения) | 200 | 900 | 2,0 | 0,2 |