- •Дисциплина «Трение и износ» Расчетно-графическая работа №1 Расчет опор скольжения
- •Основные характеристики, используемые при расчете ресурса пск
- •Вспомогательные характеристики, используемые при расчете ресурса пск
- •Задача1. Расчет ресурса пск с обратной парой трения.
- •Значения функции f (тг, у*)
- •Значения Гамма-функции
- •Значения функции f (, т2, у*)
- •9. Ресурс сопряжения, выраженный в единицах времени, подсчитывают по формулам:
- •Задача 2. Расчет подшипника скольжения с прямой парой трения.
- •Вычисляют безразмерную нагрузку и толщину аэ по формулам
- •2. С помощью табл. 6 и 7 находят значения вспомогательных функций n (р', h'o), m(p', h'o) и l(p', h'o) .
- •Значения функции n (p', h'о)
- •Значения функции м (в числителе) и l (в знаменателе)
- •Значения функции f1(m1, 0)
- •Задача 3. Расчет ресурса подшипника скольжения с учетом износа цапфы и втулки.
- •Значения предельного угла контакта *0
- •Задания и варианты к выполнению расчетно-графической работы №1
Задача 2. Расчет подшипника скольжения с прямой парой трения.
Р
Рис.
2. Расчетная схема ПСК с прямой парой
трения (износ АЭ, закрепленного во
втулке): 1
-
цапфа; 2 — втулка; 3
—
АЭ
При расчете такого ПСК делаются следующие дополнительные допущения.
Цапфа в процессе эксплуатации не изнашивается, т. е. ресурс сопряжения полностью определяется износом АЭ (идеальная прямая пара).
Цапфа и обойма втулки считаются недеформируемыми телами, а деформации локализованы в АЭ.
Толщина АЭ мала по сравнению с размерами соприкасающихся тел, т. е. h0 /R2 << 1.
Первое допущение выполняется тем точнее, чем больше отношение коэффициентов интенсивности изнашивания АЭ и цапфы. Можно руководствоваться такой оценкой, если K1/K2 > > 5, то с погрешностью, не превышающей 10%, допустимо считать цапфу неизнашиваемым элементом.
Второе и третье допущения основаны на сложившейся практике конструирования опор скольжения, которая состоит в том, что модули упругости цапфы и обоймы на два-три порядка превосходят модуль упругости АЭ, а последний выполняется в виде тонкостенной втулки или тонкослойного покрытия.
Следствием этих допущений является то, что АЭ ведет себя подобно телу Винклера, т. е. его осадка пропорциональна давлению.
В методе расчета учитывается кинетика изменения контактных параметров сопряжения в процессе его эксплуатации и эволюция формы рабочей поверхности АЭ, обусловленная его изнашиванием. В связи с этим выделены две стадии процесса — начальная стадия (нестационарный режим), в течение которой изменение контактных параметров носит ярко выраженный нелинейный характер, и установившийся режим, когда на площадке контакта устанавливается распределение давления, близкое к косинусоидальному, а скорость изнашивания почти не меняется во времени.
Последовательность расчета.
-
Вычисляют безразмерную нагрузку и толщину аэ по формулам
, (22)
, (23)
где . (24)
Если при этом оказывается, что 1 < h'o < 100 и 0,510-3 < Р' < 410-3, то максимальный износ за время нестационарного режима составляет не более 0,1 начальной толщины АЭ. Учитывая, что скорость изнашивания в нестационарном режиме больше, чем в установившемся режиме, для соотношения продолжительности нестационарного режима изнашивания Т и ресурса Т* эта оценка заведомо справедлива. Если по условию задачи можно пренебречь нестационарным режимом изнашивания, то переходят сразу к п. 4 и в дальнейшем считают = 0, = 0. В противном случае переходят к следующему пункту методики расчета.
2. С помощью табл. 6 и 7 находят значения вспомогательных функций n (р', h'o), m(p', h'o) и l(p', h'o) .
Таблица 6.
Значения функции n (p', h'о)
h'o |
P’=0,110-3 |
P’=0,310-3 |
P’=0,510-3 |
P’=0,710-3 |
P’=0,910-3 |
P’=1,010-3 |
P’=310-3 |
P’=510-3 |
P’=710-3 |
P’=910-3 |
1 |
0,0662 |
0,1114 |
0,1424 |
0,1669 |
0,1883 |
0,1983 |
0,3332 |
0,4306 |
0,5098 |
0,5769 |
21 |
0,2836 |
0,5014 |
0,6667 |
0,8080 |
0,9124 |
0,9533 |
1,2625 |
1,3528 |
1,3992 |
1,4277 |
41 |
0,3970 |
0,7334 |
0,9494 |
1,0680 |
1,1423 |
1,1703 |
1,3799 |
1,4388 |
1,4679 |
1,4851 |
61 |
0,4931 |
0,9058 |
1,0891 |
1,1828 |
1,2413 |
1,2635 |
1,4284 |
1,4731 |
|
|
81 |
0,5783 |
1,0152 |
1,1704 |
1,2492 |
|
|
|
|
|
|
Таблица 7.