![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Виды трения
Трением скольжения называется такое трение, которое возникает при скольжении одной поверхности относительно другой. Сила трения Fc пропорциональна нормальной силе Р и коэффициенту трения
Рис. 64. Виды трения скольжения: а — сухое; б —жидкостное; в —граничное
Сухое трение — это трение между абсолютно сухими поверхностями. Оно недопустимо в двигателях, так как связано с быстрым перегревом и износом, приводящим к поломкам и разрушениям деталей. Коэффициент сухого трения для металлов 0, 2—0, 5. Жидкостное трение характеризуется тем, что между трущимися поверхностями вводится слой масла, предохраняющий их от молекулярного сцепления и не позволяющий гребешкам неровностей зацепляться друг за друга. При таком трении удается заменить силы молекулярного сцепления твердых тел внутренним трением частиц (молекул) масла, т. е. скольжением частиц масла относительно друг друга, или внешним трением, т. е. скольжением частиц масла относительно поверхности трения. Для снижения мощности, затрачиваемой двигателем на преодоление жидкостного трения, желательно иметь масло с малой вязкостью. С другой стороны, чтобы масло задерживалось на трущихся поверхностях и создавалась минимальная толщина масляного слоя, необходимо иметь масло с большой вязкостью. Поэтому подшипник скольжения рассчитывают так, чтобы при действующих нагрузках, зазорах, данных температуре, давлении и вязкости масла создавалась минимальная толщина масляного слоя, обеспечивающая жидкостное трение. Коэффициент жидкостного трения 0, 003—0, 010. Подшипник скольжения представляет собой трущуюся пару вал— втулка, в которой масло, обволакивающее вал, вследствие вязкости увлекает соседние слои масла. Масло втягивается в узкую клиновидную часть зазора (рис. 65) и создает давление, приподнимающее вал, т. е. вал является своего рода насосом, который накачивает под себя масло и держится на созданном им потоке.
Рис. 65. Схема создания масляного клина в узле трения: а —вал не вращается; б —вал вращается
Рис. 66. Схема деформации обоймы и ролика (шарика) при качении
В ГТД жидкостное трение создается между ведущими валиками и бронзовыми втулками различных агрегатов и приводов. Граничное трение характеризуется тем, что трущиеся поверхности разделены очень тонким адсорбированным слоем смазки, который разрушается прежде всего на соприкасающихся поверхностях трущихся деталей. Сущность адсорбции заключается в том, что отрицательно заряженные молекулы масла притягиваются к положительно заряженным ионам, образующим поверхность металла. Износ при граничном трении объясняется смятием и выкрашиванием микронеровностей металла, выступающих за границу весьма тонкой масляной пленки. В ГТД граничное трение возникает главным образом в зубьях шестерен редуктора и приводов, поэтому, чтобы повысить прочность масляной пленки, целесообразно применять масла с досточной вязкостью. Коэффициент граничного трения — 0, 01 — 0, 10, т. е. сила граничного трения при одной и той же нагрузке меньше, чем при сухом трении, но больше, чем при жидкостном. Трение качения возникает в ролико - и шарикоподшипниках опор роторов ГТД. Сила, прижимающая ролик (шарик), вызывает его деформацию, а также деформацию поверхности, по которой он катится (рис. 66), т. е. происходит деформация обоих тел в местах контакта, которая исчезает после разобщения точек контакта. Работа, затрачиваемая на упругую деформацию, переходит в тепло. Поэтому расход масла через подшипники рассчитывают не только из условий создания граничной масляной пленки, но и требуемого отвода тепла от трущихся поверхностей. Наилучшим образом это удается сделать при струйной круговой подаче масла форсунками, расположенными равномерно по окружности с двух сторон подшипника. При возникновении очень высоких напряжений сжатия, превышающих допустимые пределы прочности, на трущихся поверхностях тел качения и беговых дорожках может возникнуть усталостный износ (трещины, вмятины, выкрашивание). Граничная масляная пленка, не разрушающаяся при высоких контактных нагрузках, уменьшает износ, так как она, деформируясь, увеличивает площадь контакта трущихся деталей, снижает удельное давление и, следовательно, уменьшает деформацию металла. Одновременно с этим обильная и вязкая смазка увеличивает потери на трение, являясь дополнительным сопротивлением для роликов (шариков). Сила трения качения пропорциональна действующей нагрузке Р, коэффициенту трения
Коэффициент трения качения — 0, 002—0, 007 для роликовых подшипников и 0, 001—0, 003 для шариковых. В подшипниках качения к силе трения качения прибавляется сила трения скольжения роликов (шариков) по сепаратору и по краям беговой дорожки. В целом в подшипниках качения трение меньше, чем в подшипниках скольжения; в них легче обеспечить требуемую смазку трущихся поверхностей. Однако они имеют больший вес и диаметральные размеры и представляют большую трудность при изготовлении и монтаже. Применяемые циркуляционные системы смазки ГТД исключают возникновение сухого трения, гарантируют жидкостное или граничное трение в наиболее нагруженных деталях редукторов, приводов, опор ГТД.
|