§ 11.9. Основы расчета прочности фрикционных пар
§ 11.4. Основы расчета прочности фрикционных пар
Критерии расчета. При работе фрикционных пар происходят следующие виды разрушения рабочих поверхностей:
1. Усталостное выкрашивание — в передачах, работающих в масле, когда образуется жидкостное трение. В этих условиях рабочие поверхности разделяются слоем масла, а износ сводится к минимуму.
2. Износ — в передачах, работающих без смазки, или при отсутствии условий для образований режима жидкостного трения (см. гл. 16).
3. Задир поверхности — связан с буксованием или с перегревом передачи при больших скоростях и нагрузках в условиях недостаточной смазки.
Все перечисленные виды разрушения зависят от напряжений в месте контакта. Поэтому прочность и долговечность фрикционных пар оценивают по контактным напряжениям (см. § 8.3). Расчетные контактные напряжения при начальном касании по линии (тела качения — цилиндры, конусы, торы и ролики с образующими одного радиуса) определяют по формуле
Критерии расчета. При работе фрикционных пар происходят следующие виды разрушения рабочих поверхностей:
1. Усталостное выкрашивание — в передачах, работающих в масле, когда образуется жидкостное трение. В этих условиях рабочие поверхности разделяются слоем масла, а износ сводится к минимуму.
2. Износ — в передачах, работающих без смазки, или при отсутствии условий для образований режима жидкостного трения (см. гл. 16).
3. Задир поверхности — связан с буксованием или с перегревом передачи при больших скоростях и нагрузках в условиях недостаточной смазки.
Все перечисленные виды разрушения зависят от напряжений в месте контакта. Поэтому прочность и долговечность фрикционных пар оценивают по контактным напряжениям (см. § 8.3). Расчетные контактные напряжения при начальном касании по линии (тела качения — цилиндры, конусы, торы и ролики с образующими одного радиуса) определяют по формуле
Здесь Fn — сила прижатия, нормальная к поверхности контакта; b — длина линии контакта; т — коэффициент, зависящий от формы тел качения (см. [4]).
Расчет по контактным напряжениям. Формулы (11.17) и (11.18) удобны для проверочных расчетов, когда размеры тел качения известны.
Для проектных расчетов эти формулы можно преобразовать, принимая за искомые размеры катков. Из-за большого многообразия форм катков для фрикционных передач не удается получить общей формулы проектного расчета, как это сделано, например, для зубчатых передач . Методика преобразования подобна той, которая применена для зубчатых передач (см. § 8.6).
Допускаемые напряжения для закаленных сталей твердостью ^60 HRC при начальном контакте по линии и при хорошей смазке принимают [σΗ ] = 1000...1200 МПа; при начальном контакте в точке [σΗ ] = 2000...2500 МПа. Для текстолита (без смазки) при контакте по линии [σΗ ] = 80...Ю0 МПа.
Учет срока службы и переменности работы производится по аналогии с зубчатыми передачами.
Вопросы для самоподготовки
1. Каковы достоинства и недостатки фрикционных передач?
2. Чем отличаются фрикционные вариаторы от коробок скоростей? Области их применения.
3. Какие конструкции фрикционных вариаторов наиболее распространены?
4. Критерии работоспособности фрикционных передач. По каким напряжениям их рассчитывают?
Расчет по контактным напряжениям. Формулы (11.17) и (11.18) удобны для проверочных расчетов, когда размеры тел качения известны.
Для проектных расчетов эти формулы можно преобразовать, принимая за искомые размеры катков. Из-за большого многообразия форм катков для фрикционных передач не удается получить общей формулы проектного расчета, как это сделано, например, для зубчатых передач . Методика преобразования подобна той, которая применена для зубчатых передач (см. § 8.6).
Допускаемые напряжения для закаленных сталей твердостью ^60 HRC при начальном контакте по линии и при хорошей смазке принимают [σΗ ] = 1000...1200 МПа; при начальном контакте в точке [σΗ ] = 2000...2500 МПа. Для текстолита (без смазки) при контакте по линии [σΗ ] = 80...Ю0 МПа.
Учет срока службы и переменности работы производится по аналогии с зубчатыми передачами.
Вопросы для самоподготовки
1. Каковы достоинства и недостатки фрикционных передач?
2. Чем отличаются фрикционные вариаторы от коробок скоростей? Области их применения.
3. Какие конструкции фрикционных вариаторов наиболее распространены?
4. Критерии работоспособности фрикционных передач. По каким напряжениям их рассчитывают?