12.1.5 Пористость материала

Во многих случаях пористость материала трущихся деталей служит конструктивным или технологическим фактором повышения надежности их работы вследствие улучшения режима смазки или противозадирной стойкости пары. Детали из стельного литья работают лучше, чем полученные давлением из-за лучшего смазывания смазочными маслами.

Металлизационное покрытие, полученное напылением, имеет пористость до 10% объема.

Анодирование и фосфатирование создают поверхностную пористость.

Пористость материала образуется при получении его методом порошковой металлургии, электрохимическим способом, обычным металлургическим процессом, а также при механической обработке.

12.1.6 Расположение материалов пар трения по твердости

Для пары, которая образована скользящими поверхностями, имеющими разные твердость и размеры площадей трения, можно выявить следующие два условия:

1) ;

2) ;

где: Н₁и Н₂ – твердости трущихся поверхностей; S₁и S₂– соответствующие площади поверхностей трения.

Пару с расположением материалов, удовлетворяющими первому условию, называют прямой парой трения, а второму условию- обратной парой. В первом случае по большей поверхности скользит более твердое тело, во втором- более мягкое тело.

Примет прямой пары: скольжение закаленного суппорта по чугунной термически необработанной станине.

Пример обратной пары: скольжение хромированного поршневого пальца по поверхности цилиндра из перлитного чугуна.

12.1.7 Замена в узлах машин трения скольжения трение качения

Такая замена во многих случаях целесообразна с точки зрения повышения надежности работы деталей и экономичности машин.

Подшипники качения имеют следующие преимущества:

• уменьшаются потери на трение, поэтому опоры качения целесообразнее устанавливать в узлах машин, работающих с частыми пусками и остановками;

• на изготовления вкладышей подшипников скольжения расходуется большое количество цветных металлов (медь, олово, свинец и т.д.);

• уменьшается расход смазочных материалов;

• отпадает надобность а принудительном охлаждении;

• упрощается уход;

• у валов при правильно назначенных посадках отсутствует износ шеек;

• подшипники качения стандартизированы, что упрощает конструирование подшипникового узла;

• применение подшипников качения уменьшает стоимость машины.

Недостатки подшипников качения:

• недостаточная надежность при высоких окружных скоростях и динамических нагрузках (выкрашиваются);

• большие диаметральные размеры при меньшей длине, чем у подшипников скольжения;

• неудовлетворительная работа в условиях вибрационной нагрузки;

• большой шум при работе;

• недостаточная коррозионная и тепловая стойкость;

• значительно меньшая грузоподъемность и долговечность упорных подшипников;

• неудобны, когда требуется разъемная опора.

12.1.8 Учет температурных деформаций детали

Различная температура в отдельных частях машин и наличие температурных градиентов по длине и толщине стенок детали являются причинами неравномерных тепловых деформаций.

Тепловые деформации изменяют форму, величину зазоров и натягов в сопряжениях, в также взаимное расположение поверхностей, установленных при сборке.

Задача учета температурных деформаций при конструировании деталей узлов трения и компоновка машины сводится к:

1) правильному назначению зазоров в сопряжениях;

2) разработке мер для возможно меньшего искажения конфигурации трущихся поверхностей в рабочем состоянии и уменьшения отрицательного влияния на функциональные свойства машины перемещений, вызванные тепловой деформацией отдельных ее узлов.

Для обеспечения равномерного и постоянного температурного поля в прецизионных, технологических машинах и аппаратуре следует:

• исключит нагрев машины проникающими прямыми солнечными лучами;

• уменьшить местный нагрев повышением КПД механизмов;

• вынести за пределы машины или интенсивно охлаждать источниками теплообразования или теплоотдачи;

• по возможности применят циркуляционное смазывание;

• использовать при необходимости для подогрева отдельных частей нагретый воздух от ветровых приводов;

• заменить в прецизионных станках клиновой приводной ремень плоским, менее нагревающимся при рабате;

• применять щитки около открытых быстровращающихся деталей в целях использования воздуха для охлаждения машины или механизма.