46604

Виды трения. Износ при сухом, граничном, полужидкостном и жидкостном трении. Роль смазки

Доклад

Производство и промышленные технологии

Трение сопротивление возникающее при взаимном перемещении соприкасающихся поверхностей тел. В зависимости от кинематических признаков относительного перемещения тел чаще всего встречаются два вида трения: трение скольжения и трение качения. В зависимости от состояния трущихся поверхностей различают: трение без смазки трение двух твердых тел при отсутствии на поверхности трения введенного смазочного материала всех видов; граничное трение трение двух твердых тел при наличии на поверхности трения слоя жидкости обладающего...

Русский

2013-11-24

21.6 KB

22 чел.

  1.   Виды трения. Износ при сухом, граничном, полужидкостном и жидкостном трении. Роль смазки.

Трение — сопротивление, возникающее при взаимном перемещении соприкасающихся поверхностей тел.

В зависимости от кинематических признаков относительного перемещения тел чаще всего встречаются два вида трения: трение скольжения и трение качения.

В зависимости от состояния трущихся поверхностей различают: трение   без    смазки — трение двух твердых тел при отсутствии на поверхности трения введенного смазочного материала всех видов;

граничное трение — трение двух твердых тел при наличии на поверхности трения слоя жидкости, обладающего свойствами, отличающимися от объемных;

жидкостное трение — явление сопротивления относительному перемещению, возникающее между двумя телами, разделенными слоем жидкости, в котором проявляются ее объемные свойства.

Изнашивание — процесс постепенного изменения размеров тела при трении, проявляющийся в отделении с поверхности трения материала и (или) его остаточной деформации.

Износ — результат изнашивания, проявляющегося в виде отделения или остаточной деформации материала.

Наименьший износ трущихся пар наблюдается при жидкостном_трении.

С точки зрения гидродинамической теории смазки процесс жидкостного трения состоит в следующем. При вращении вала смазка, приобретая определенную скорость, постепенно отжимает цапфу по ходу вращения и, подклиниваясь под нее, приподнимает цапфу. В результате цапфа будет постепенно смещаться влево и вверх, как бы всплывать.

При движении смазки отдельные ее слои перемещаются с различными скоростями по отношению друг к другу, поэтому возникает жидкостное трение.

Закон жидкостного  трения можно   представить   следующей   формулой:

где Fсопротивление трения, кгс;— абсолютная вязкость смазки, кгс-о/м2; Q — площадь трущихся поверхностей, м2; vотносительная скорость скольжения, м/с; hтолщина слоя смазки, м.

При увеличении значений , и п цапфа всплывает. Это подтверждается тем, что жидкостное трение надежно обеспечивается в скоростных машинах (например, в турбинах и быстроходных станках).

Для нормальной работы деталей главное значение имеют величина первоначального зазора и качество смазки. Осуществить постоянство условий для обеспечения жидкостного трения невозможно, так как при запуске машины цапфа переходит из нижнего положения в верхнее при полужидкостном трении, что приводит к изнашиванию сопряженной пары.

Рассмотрим теперь общую физическую картину процессов трения и изнашивания без смазки.

Поверхность твердого тела шероховата и волниста. Неровные поверхности контактируют друг с другом отдельными малыми площадками, расположенными в зонах вершин выступов поверхности. Число точек контактов зависит от чистоты поверхностей, точности изготовления и нагрузки. Под влиянием сжимающей нагрузки поверхности сближаются и число контактов увеличивается. В начале элементы контакта деформируются упруго, затем, по мере роста нагрузки, упругая деформация сменяется пластической. Формируются пятна касания — фрикционные связи, в которых участвуют не только вершины выступов, но и прилегающий к ним материал. Процесс деформации поверхностей, возникновения и разрушения фрикционных связей сопровождается переходом механической энергии в тепловую и развитием в местах контакта высокой температуры, изменяющей механические свойства поверхностных слоев.

Трение имеет двойственную молекулярно-механическую природу. Молекулярное взаимодействие обусловлено взаимным притяжением двух твердых тел,

Рис. 2.7. Виды нарушения фрикционных связей:упругое оттеснение материала (1); пластическое оттеснение материала (2); срез более мягкого материала (3).

Нарушения последних двух видов связаны с молекулярным взаимодействием и включают: схватывание пленок на поверхности твердых тел и их разрушение (4) и схватывание поверхностей с глубинным вырыванием (5).

т. е. их адгезией, а механическое взаимодействие — взаимным внедрением элементов сжатых поверхностей. При перемещении элементов происходят изменения поверхностного слоя, вы-зйанные деформацией, напряжением, а также тепловым и химическим действием окружающей среды.

В процессе межмолекулярного взаимодействия решающее значение имеют адгезионные свойства твердых тел и пленок на них (окисных, смазки,_адсорби-_^ рованных от различных газов). Эти пленки, вступая в адгезионное взаимодеиствие, защищают поверхности твердых тел от схватывания.

Смазки, вводимые между поверхностями трения, снижают силы молекулярного. В результате создается резкий перепад механических свойств материала по глубине, обеспечивающий чисто поверхностное трение.

Нагрев контактов и пластическое течение металла при трении облегчают процесс диффузии веществ окружающей среды в металл. При относительно стабильной высокой температуре в поверхностном слое образуются химические соединения, которые способствуют его интенсивному разрушению.

Большое влияние на прочность оказывают дефекты в твердых телах. Эти дефекты являются концентраторами напряжений и могут быть связаны как с несовершенством структуры твердых тел, так и с их повреждениями в результате механических и химических воздействий, тепловых напряжений и др.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

4281. Розробка та графічне подання алгоритмів з використанням середовища Visual Paradigm for UML 669 KB
  Розробка та графічне подання алгоритмів з використанням середовища Visual Paradigm for UML Мета роботи: Отримати практичні навички роботи з розробки та графічного подання алгоритмів з використанням середовища візуального моделювання Visual Paradigm ...
4282. Условные операторы и операторы цикла языка С++ 125 KB
  Условные операторы и операторы цикла языка С++ Цель работы Создать программу, которая вычисляет значения функции заданного диапазона необходимо организовать ввод границ интервала, значения n, шаг аргумента. Программа должна содержать такие части:...
4283. Работа с массивами в языке С++ 70.5 KB
  Работа с массивами в языке С++ 1 Цель работы Получение практических навыков в работе с массивами. В ходе выполнения работы необходимо создать программу, которая определяет и инициализирует двумерный массив целых значений и затем выполняет след...
4284. Работа с функциями в языке С++ 52.5 KB
  Работа с функциями в языке С++ 1 Цель работы Получение практических навыков в работе с функциями. В ходе выполнения работы необходимо создать программу, которая определяет и инициализирует двумерный массив целых значений и затем выполняет след...
4285. Использование стандартных функций в языке С++ 120.5 KB
  Использование стандартных функций в языке С++ Закрепление практических навыков по работе с функциями, работа со стандартными функциями. В ходе выполнения работы необходимо создать программу, которая находит все корни уравнения на...
4286. Основные понятия бинарных деревьев 92.5 KB
  Бинарные деревья Рассмотрим структуры данных, определяемые с помощью рекурсии. Среди них наиболее важными являются деревья. Деревья имеют широкое применение при реализации трансляторов таблиц решений, при работе с арифметическими выражениями, при со...
4287. Массивы. Основные операции над ними. Алгоритмы обработки массивов 131.5 KB
  Массивы. Основные операции над ними. Алгоритмы обработки массивов. Структурные типы данных. Способы представления в памяти. Переменные структурного типа содержат более одного значения. К структурным типам относятся множества, массивы, записи, файлы,...
4288. Модули. Структура модуля. Стандартные модули Delphi 97 KB
  Модули. Структура модуля. Стандартные модули Delphi. Структура модуля. Модули – одно из ключевых понятий языка Паскаль. Они предназначены для разбиения проекта на части. В каждом модуле могут быть собраны константы, типы, переменные...
4289. Связные списки, стеки, очереди 237 KB
  Связные списки, стеки и очереди Как и массивы, связные списки представляют собой универсальную структуру данных, широко используемую многими программистами. Однако, в отличие от массивов, связные списки не входят в состав стандартного языка...