Глава 1.Смазка…………………………………………………….10

1. Терминология. Виды смазки……………………………….10

2. Гидродинамическая жидкостная смазка…………………..11

3. Гидростатическая жидкостная смазка……………………...16

4. Эластогидродинамическая смазка………………………….17

5. Граничная смазка……………………………………………21

Глава 2. Простейшие контактно-гидродинамические задачи…25 2.1. Современное состояние простейшей контактно-гидродинамической задачи…………………………………… ..25

2.2. Решение простейшей задачи контактной гидродинамики.26

2.3. Определение сил трения и количества теплоты, выделяемой при трении…………………………………………30

Глава 3. Контактно-гидродинамический расчёт толщины смазочного слоя………………………………………………… 37

3.1. Расчёт толщины смазочного слоя в зацеплении прямозубой цилиндрической передачи………………………….37

3.2 Расчёт толщины смазочного слоя в зацеплении косозубой цилиндрической передачи…………………………...40

3.3. Расчёт толщины смазочного слоя на контакте роликового подшипника…………………………………………43

3.4.Расчёт толщины смазочного слоя на контакте в радиальных и радиально-упорных шариковых подшипниках...46

Глав 4. Основы контактно-гидродинамического расчёта работоспособности и долговечности роликовых подшипников47

4.1. Теория проскальзывания роликовых подшипников…….47

4.2. Определение вероятности проявления последствий проскальзывания………………………………………………….57

4.3. Основы контактно-гидродинамического расчёта долговечности подшипников……………………………………58

Глава 5. Контактно-гидродинамический критерий выбора смазочного материала и расчёта долговечности……………….61

5.1. Критерий выбора смазочного материала для подшипников качения………………………………………… ..61

5.2. Критерий долговечности зубчатых передач…………….66

Список литературы…………………………………………….....67

Приложение А Задачи для самостоятельного решения……….68

Приложение Б Исходные данные для решения задач………...71

Введение

Экспериментальными исследованиями деталей машин установлено, что умелым выбором смазочного материала можно во много раз повысить долговечность и надежность их работы.

Ещё во второй половине 19 века было установлено, что в подшипниках скольжения может быть обеспечено полное разделение трущихся поверхностей слоем смазочного материала. Учёными Петровым.Н.П., Рейнольдсом О.,и др. были заложены основы гидродинамической смазки. Полученные теоретические положения являются основой для выбора смазочного материала в подшипники скольжения и для конструирования подшипников скольжения, в которых обеспечивается реализация режима жидкостной смазки. Но разработанная теория не давала ответ на поведение смазочного материала в подшипниках качения и зубчатых зацеплениях.

В 1945 г. в отчете ЦНИИТМАШа была изложена работа А.М. Эртеля, которая после существенной правки опубликована в 1949 г. А.Н. Грубиным. Именно в этой публикации заложены основы контактной гидро­динамики, или, как ее часто называют, контактно-гидро­динамическая (эластогидродинамическая) теория смазки. Она изучает сложные явления, возникающие в смазочном слое, разделяющем упруго-деформирующиеся поверхности разнообразных деталей, и, таким образом, решает комплексную задачу гидродинамики, теории упругости (контакт­ную задачу), термодинамики, реологии смазочного материала и материало­ведения.

Контактная гидродинамика фактически определяет теорию и метод расчета эластичных подшипников и подпятников скольжения (металличес­ких и из композиционных материалов), подшипников качения, зубчатых, червячных, глобоидных и гипоидных передач, упорных гребней, фрикцион­ных передач, работающих в масле, подвижных шлицевых соединений, а также ряда технологических процессов - прокатки, гидроэкструзии и др.

Контактная гидродинамика рассматривает явления, возникающие в смазочном слое, т.е. условия лишь жидкостного трения.

Вместе с тем в ряде случаев имеет место не жидкостное, а граничное и смешанное трение. При этом поверхности трения не полностью разделены слоем смазочного материала; происходит изнашивание, изменение струк­туры поверхностных слоев и другие механохимические процессы. Физико-химическая механика и механохимия, по существу, лишь начинают созда­ваться, и количественных зависимостей еще явно недостаточно [2].

В контактной гидродинамике имеются две тесно связанные задачи: задачу гидродинамики для движущегося смазочного слоя; смешанную задачу теории упругости (обычно называемую контактной задачей) для опреде­ления деформации поверхности под действием давления.

При проскальзывании поверхностей трения вследствие диссипации ме­ханической энергии иногда происходит местное повышение температуры до сотен градусов Цельсия, что вызывает резкое снижение вязкости, а так­же уменьшение зависимости вязкости от давления. Эти процессы проходят с чрезвычайно большими скоростями. Например, в подшипниках качения время возникновения контакта поверхностей, его развития и ликвидации измеряется миллионными долями секунды. Свойства смазочного материа­ла, проявляющиеся при этом в отставании повышения вязкости от роста давления, рассматривают как неньютоновские свойства жидкости.

Следует учесть, что поверхности трения имеют обычно некоторую шеро­ховатость, которая существенно влияет на гидродинамические характерис­тики потока и на толщину смазочного слоя. Кроме того, нагрузки, скорос­ти движения и температуры поверхностей трения изменяются во времени; при этом в смазочном слое могут возникнуть также вибрационные явления (нестационарная задача шероховатых поверхностей).

В данном учебном пособии рассматриваются современные представления о смазке и смазочных материалах и методы эластогидродинамического расчета пар трения. Целью расчётов является установление параметров узлов трения, в которых необходимо реализовать режим жидкостной смазки.