Приработка неточно выполненных и деформированных деталей

При неточном выполнении и монтаже или деформации сопряженных тел не обеспечивается полный контакт их поверхностей. Вследствие этого в начальный период работы сопряжения будет происходить приработка деталей. Здесь приработка связана не с изменением шероховатости, а с приростом площадей трения по мере износа сопряжения. Такой вид приработки называют макроприрабогкой.

Схема протекания периода макроприработки на примере деформированного диска показана на рис. 7.5. В начальный период контакта (рис. 7.5, а) нагрузка Р может быть сосредоточена на ограниченной площади и вызвать более интенсивное изнашивание. По мере изнашивания сопряженных поверхностей (рис. 7.5, б-в) площадь контакта возрастает, и по ней распределяется нагрузка.

Схема приработки неточно выполненных тел

Рис. 7.5. Схема приработки неточно выполненных тел

При применении более износостойких материалов период приработки будет возрастать. Поэтому ценные качества новых материалов могут быть не использованы в реальных сопряжениях и даже могут привести к отрицательным явлениям, если не принять мер для сокращения периода приработки. Так, в подшипнике сколь-жения, выполненном из износостойкого материала, при деформации вала будут длительное время сохраняться кромочные давления за счет удлинения периода макроприработки. Здесь одновременно с повышением износостойкости надо либо увеличить жесткость вала, либо сделать подшипник самоустанавливающимся.

Рассмотрим методику расчета длительности периода приработки tn на примере износа двух дисковых поверхностей, имеющих несовпадающие начальные формы (вследствие неточности изготовления или деформации) [5].

При полном контакте дисков для определения износа можно использовать формулу (7.9), рассматривая диск как частный случай конуса = 0).

Так как в период приработки радиус R с течением времени постоянно изменяется, то эту зависимость следует написать в дифференциальной форме:

Расчетная схема для определения износа поверхностей в данный момент периода приработки показана на рис. 7.5, г. Радиус R изменяется с течением времени, пока не достигнет максимального значения R = R0.

Зависимость между приращением радиуса dR и приращением износа dU можно получить, если известно уравнение начального зазора между поверхностями. В общем виде это уравнение может иметь вид: у = F(R).

Если зазор вызван деформацией одного из тел, то данная функция будет уравнением его упругой линии.

Так как в период приработки приращение износа происходит при постепенной ликвидации начального зазора у, то dU = dy и тогда

Подставляя это значение в уравнение (7.11), получим:

Длительность периода приработки

или, учитывая, что скорость изнашивания сопряжения в период полного контакта дисков (формула (7.7)), получим:

Эта формула иллюстрирует приведенное положение: чем больше износостойкость материалов (т. е. чем меньше скорость их изнашивания у 1 _2), тем продолжительнее период приработки.

Во многих случаях F(R) может быть выражено степенной функцией

Подставляя значение производной в формулу и делая преобразования, получим:

В период приработки износ сопряжения в функции времени не подчиняется линейной зависимости

Неточность начального контакта сопряженных тел может характеризоваться наибольшим значением зазора .у# (см. рис. 7.5, г):

Эта формула позволяет решать практические задачи по определению требуемой точности начального контакта сопряженных тел. Так, если форма начального зазора подчиняется уравнению параболы = 2) и период приработки не должен превосходить t„ = 50 ч, а из условий эксплуатации данного сопряжения известно, что скорость изнашивания при полном контакте тел составляет в среднем yi-2~ Ю^мм/ч, то допустимое значение .у#, подсчитанное по формуле (7.14), будетд>0 = 0,0075 мм.

Таким образом, даже для сравнительно большой скорости изнашивания материалов допуск на зазор весьма строгий.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >