Трение, износ в машинах. Осн.виды изнашивания

Износ дет.ведет к потерям точности машин, приборов, инструментов, снижению КПД м-н, прочности дет.из-за появл. динамич.нагр-ок и уменьшен. сечений, увеличению шума и др. негатив явлен. Виды изнашивания: абразивное– возн.в рез-те режущего/царапающего действия тверд.тел и ч-ц (хар-н для мех-мов, работ-их всухую, в пыли)На интенсив-ть изнаш-я влияет форма, физикомеханич.и геометрич.хар-ки абразива. В местах контакта трущихся пов-тей в рез-те пластичческой деф-ции при сжатии и сдвиге пов-тей защитн. пленки разруш-ся; фрейтингкорроз-я- разновид-ть повреждений, возник-х относительным перемещением 2х соприкас-ся дет-й друг отн-но друга; усталост-я- зависит от форм и р-ров физкомех-х св-в, условий нагружения, теплового режима р-ты контактир-х поверх-ей,а т-же физикохим-х св-в смазоч-го материала. В ЗП ПК и др.мех-мах при р-те возник-ют усталостные изнаш-я (выкрашивание). Хар-ое для хорошо смазанных контакт-х пов-тей дм, испыт-х пов-ные контакт-е напряж-я и р-ют в режимах качения со скольжен-м; эрозионная -при химич.изменении пов-тей. Зависит от св-в смазоч-х мат-ов, св-в трущихся пов-тей, условий эксплуатации, окр.среды, температ-го режима и времени взаимодей-я. Наиб.опасный износ - заедание трущихся пов-тей. Происх.в высоконагр-х/высокоскорост-х мех-мах из-за разрыва смаз-й пленки; отгезионномех-я – наиб.техничен д/мех.р-ты без смазки или с тв.смаз.покрытием, особ.в вакууме или инертных газ.средах.; коррозионный.

6.Выбор материалов для дм. Методы упрочнения.

Важнейш.критериями при выборе материалов для нагруж-ых дет.общ. назнач-я явл-ся объемная прочность, износостой-ть и жесткость. Во многих случаях решающее знач-е также имеют: теплостой-ть, теплопровод-ть, противокоррозионные хар-ки, электроизоляц-е св-ва, стоимость и дефицитность материалов. 1) Дет.с тяжелонагруж-м контактом (ПК, винтовые пары качения, фрикц-е муфты). Критерий работосп-ти - износост-ть, нагрузочная способность - сопротивление выкраш-ю, при возможности перегрузках - пластическими деформациями. Нужно обеспечить высокую твердость сопрягаемых пов-тей, поэтому для их изгот-я исп-ют стали (18ХГТ, 12ХН3А, 20Х2Н4А и др.) с твердостью сопряж-ых пов-тей НRС 50-60. 2) ЗК. Критерии - объемная прочность зубьев и износост-ть их актив-х пов-ей. Для сокращен-я перерасхода материалов и завышения р-ров следует назначать высок. твердость актив-х пов-тей (т.к. способны выкраш-ся).Этим треб-ям удовл-т: легир. стали, подверг-ся термозакалке и химикотермическому упрочнению/цементации и нитроцемент-и с послед-ей закалкой и низким отпуском, азотир-е и др. Для наиб. ответст-х конструк-й (высоконагруж-х, высокоскоростных п/ч) обычно исп-ют цементацию и нитроцементацию высоколегир-х сталей. Часто использ-ют чугуны с прочностью не ниже G_в=1200МПа - если скорости небольшие, а р-ры большие. При больших треб-ях к шумам и вибрациям ЗК изг-ют из неМе (капрон, капролон, текстолит и др.). 3)Валы, оси. Критерии - жесткость, объемная прочность и износостойкость. Чаще всего исп-ют стали. Выбор марки, термообр-ки зависит от требований, предъявл-х к массе проектируемой дет. и износост-ти уч-ков вала/оси. Распростр-ны валы, выполненные заодно с шестерней. 4)Червячные пары, подш-ки, винт-гайка, направляющие поступ-го движения скольжения. В этом случ. при выборе материалов руковод-ся получ-ем хор. антифрикц-х св-в. Антифрикционные - материалы обладающие в опред-х услов-ях малым и достаточно устойч-м знач-м коэф-та трения, высок-й износостой-ю хар-ой прирабатыв-ю (бронза, баббит, текстолит и др.) фрикционные св-ва - материалы с довольно высоким коэф-том трения, износост-ю, теплостой-ю (сцепления, тормоза). Наилучшие рез-ты достиг-ся сочетанием высокотвердой стальной пов-ти с антифрикц-ным материалом. В малоответств-х п/чах находят применение Ч и винты с твердостью сопрягаемыхпов-тей не более НВ320 (Ст 45,45Х и др.), подверг-ых улучшению/нормализации. Для увелич-я нагрузочных способностей назначают твердость сопряж.пов-тей Ч порядка НRС50. Для этого исп-ют закалку ТВЧ(токами выс.частоты). Наилучш. рез-ты достиг-ся при цементации с последующей закалкой стали (20Х, 12ХН3А, 18ХГТ и др.) и азотирование. Для наиб ответствен п/ч без огранич.по скорости применяют олов-е бронзы (Бр010Ф1, Бр0ФМ, Бр06Ц3С и др.). Дет. из этих бронз стойки против задира. Выбор материалов сопряж. пов-тей направл-их скольжение в осн-м опр-ся предупрежден к схват-ю. При этом исп-ют пары: чугун/сталь и антифрикц-й материал (бронза, баббит, текстолит, капрон, капролон и др.). 5) Корпусные дет.(станины, плиты, корпуса механич п/ч) восприн-ют значит усилия от раб.органов машин, нагрузок в зацеплении, винтовых парах и т.д. Наряду с этим корпусные дет. должны обеспеч. Правильн. располож-я установленных в них дет. и узлов. При выборе материалов учитывают необх-ть обеспеч-я объемной прочности и жесткости. При серийн.и массовых пр-вах наиб рац-но изгот. Корп.дет.методом литья. Материалы: чугун/литейн. Сталь (20Л, 30Л). В индивидуальн./единичн.сварные (Ст2, Ст3, 14Г и др.). Большинство ДМ подвержено изгибу и кручению, при которых напряж-я растут в направлении к пов-ти. На пов-ти дей-т основн.источники концентрации напряжен-й, вызванных формой и шерох-ю пов-ти, контактн.напряжения; происходит изнашивание и зарождаются трещины. Поверхные упрочнения складываются из упрочненя поверхностного слоя и создания в нем достаточн. напряж-й сжатия, которые вычитаются из опасных напряж-й растяжения от полезной нагрузки. Примен-ют поверхностные упрочнения: механич-е - обкатка роликами, обдувка дробью и др.; термические - закалка с нагревом токами высокой частоты и кислородно-ацетиленовым пламенем; химико-термические - цементация и нитроцементация с закалкой, азотир-е; термомеханич-е; концентрир-ми потоками энергии. 6)Пластмассыхар-ся: малая плотн, удовл.мех.прочность, хим.стойкость, высок.антифрикц. и электроизоляц.св-ва, хор.оптические св-ва, хор.шумо- и вибропоглощения, невыс.стоим. В маш/стр.наиб.широко прим.: фено-, амидо-(полиамиды), вини-, этилено-, фторо-, акрилопласты, стеклопластики. 7) Резина изг-ся из натур-го и синтетич-го каучуков. Она допускает: большие обратные деф-ции, хор.гасит колебания, хор.сопрот-ся износу, сопр-ся действию многих агрес.сред, облад.выс.диэл-ми.св-ми. 8) Кожа.Благод. Выс.прочности и эластичности прим-ся д/изг-я ремней, амортизац-х д-лей и муфт, манжет и т.д.

Классификация соединений.

Соед-ия - узлы, образов-ые соеденит-ми дет.(заклепками, винтами и др.) и прилег-ми частями соед-мых дет.(н-р, фланцами), форма к-рых обычно подчинена з-че соед-ния. Сущест-т подвижные и неподвижные соед-ия. Также констр-ции могут быть разъем-е (резьбовые, шпоноч-е, шлицев-е) и неразъем-е-соед-я, не позвол-е разобрать конструкцию без разрушен-я соед-мых дет.(сварные, заклепочные, клеевые, паяные, вальцованные). Также сущ-ют комбинир-е соед-я: клее-сварные, клее-заклепоч-е, клее-резьбовые. Разъем-е соед-я можно подразделить на конструктив-е - обусловленные особенностью конструкции (соед-я эл-тов из разных материалов) и эксплуатац-е - для удобства эксплуатации, а иногда ремонта и транспортировки. Наряду с обычными треб-ми проч-ти и экономич-ти предъявл-ют: гермитич-ть, жесткость, тепло-, электропроводность. Соед-ния: сварные, паяные, клеевые; заклепочные; резьбовые; вал-ступица (шпоночные, шлицевые, профильные, соед-я с натягом).

8.Сварные соед-ния. Осн.типы соединений. + и – сварн.соединений. Обл.применения.

Сварные соед-ия - неразъем-е соед-я, основанные на использовании сил молекуляр-го сцеплен-я и получ-е путем местного нагрева дет. до расплавл-го состояния (сварка плавлением электродуг-я, электрошлаковая и др.) или до тестообр-го состояния, но с применен механич силы (контактная сварка). Типы: стыковое - соед-е 2х дет., располож-х в одной пл-ти (на одной пов-ти); нахлесточное – дет. расположены параллельно и частично перекрывают друг друга.; угловое - соед-е 2х дет., располож-х под любым углом и сваренных вместе премык-ем их краев.; тавровое/2хтавровое - в котор. к бок. пов-ти 1й дет. прим-т под углом и приварена торцом другая. +сы: по срав.с заклепкой : -экономия матер-ла; легче заклепки на 20-25%; проч-ть и непрониц-ть; возм-ть соед-я дет. любых профилей, произвольной толщины; ниже трудоем-ть; дешевле; бесшумная. -сы: сложность контроля качества шва; возм-ть нарушения физикохимич. св-в дет., высок концентрация напряжений в зоне сварного шва. Сварные соед-я примен-ся в машиностроении (судо-, котлостроение).