Практичні роботи з механіки

3 Пара обертального щодо руху при зовнішньому контакті циліндрів вздовж твірних характерна для кулачкових механізмів, зовнішніх циліндричних зубчастих зачеплень, ланцюгових і цівочних передач, фрикційних варіантів і т. д.

Особливістю таких сполучень є локальний характер контакту, внаслідок якого номінальна площа виявляється функцією навантаження. Номінальна площа дорівнює

Аа=2bkdT2R101dT=2R202dT, (1. 10)

де bK – напівширина площадки контакту; 0і (і = 1, 2) – півкут контакту, відповідний даному елементу пари тертя; bK =R1sin01=R2sin02 або при малих 0

bK  R101=R202, (1. 11)

dT – довжина твірної циліндрів

Характерні розміри діляник контакту визначаються з силового розрахунку за формулами теорії пружності або з експерименту.

AT1=2πR1;  =2πR2. (1. 12)

Відповідно коефіцієнти

1= ; 2= . (1. 13)

Епюри шляхів тертя за один оберт ролика 1 побудовані на рисунку 1. 3, де позначено

k =   (1. 14) 

Рисунок 1. 3. Ескізи сполучення і епюри шляхів тертя деталей пари обертового відносного руху із зовнішнім контактом циліндрів вздовж твірних: 1- ведучий ролик; 2 – ведений ролик

4 Пара обертального відносного руху при внутрішньому контакті циліндричних тіл. До цього типу сполучень відносяться пари: вал-втулка, внутрішні зубчасті зачеплення, гальмівні елементи колодкових гальм і т. д.

При R1 ≠ R2 такий тип сполучення також відноситься до локального контакту. Тоді

Аа = 2R10dT; (1. 15)

AT1 = 2πR1dT; AT2 = 2R10dT, (1. 16)

де dT – довжина підшипника (твірної) ;

1 =   =  ; 2 = 1. (1. 17)

Епюри шляхів тертя за повний оберт валу і схема сполучення показані на рисунку 1. 4. З епюр видно, що шлях тертя розподіляється по колу обертового вала рівномірно. При цьому

L01  L02 і   =   = 1. (1. 18)

У той же час у втулки відносно значний шлях тертя локалізований на дузі контакту bK =2R10, що і змушує в ряді випадків переходити до так званих, зворотних пар, в яких матеріал валу (деталь 1) має меншу зносостійкість, ніж матеріал втулки (деталь 2). Внаслідок відмічених геометричних особливостей сполучення наростання радіального зазору може йти повільніше порівняно з прямою парою (з парою, складеної з тих же матеріалів, в якій підвищеною відносною зносостійкістю володіє вал). 

Рисунок 1. 4. Ескіз сполучення і епюри шляхів тертя деталей пари обертового руху із внутрішнім контактом циліндрів по твірній: 1 – вал; 2 – втулка

 

1. 3. 1 Згідно свого варіанту завдання використовуючи таблиці вибрати дані свого завдання.

1. 3. 2 Побудувати ескіз пари тертя згідно заданого варіанту; вказати на ньому усі розміри та параметри.

1. 3. 3 Згідно формул (1. 1), (1. 6), (1. 10), (1. 15) розрахувати номінальну, а формул (1. 3), (1. 7), (1. 12), (1. 16) площі тертя для схеми згідно заданого варіанту.

1. 3. 4 Побудувати епюри шляхів тертя для кожного з елементів заданої пари тертя.

1. 3. 5 Згідно формул (1. 4) і (1. 5), (1. 8), (1. 13), (1. 17) розрахувати коефіцієнт для кожного з елементів заданої пари тертя.

1. 3. 6 Зробити висновки по роботі.

Таблиця 1. 1. Геометричні розміри пари тертя зворотно-поступального руху

№ варіантуГеометричні параметри згідно рисунка 1. 1 в мм

HB1B2edt

1200502201050

2300503201555

3400504203060

4500100580060

5600100800065

6700110850070

Таблиця 1. 2. Геометричні розміри пари тертя торцевого руху

№ варіантуГеометричні параметри згідно рисунка 1. 2 

Rcrcαczc

7200500, 4π4

8300500, 35π5

9400500, 3π6

105001000, 28π6

116001000, 2π8

127002000, 2π8

Таблиця 1. 3. Геометричні розміри пари тертя обертового руху із зовнішнім контактом циліндрів

№ варіантуГеометричні параметри згідно рисунка 1. 3 

R1R2bKdT 

13200504201012

14300505251215

15400506301520

165001006302025

176001008352530

187002008403035

Таблиця 1. 4. Геометричні розміри пари тертя обертового руху із внутрішнім контактом циліндрів

№ варіантуГеометричні параметри згідно рисунка 1. 3 

R1R20dT

194750820

2048501025

2149501430

22951009, 530

23961001335

241952001740

 

1. 4. 1 Що таке шлях тертя? На що впливає ця характеристика?

1. 4. 2 Поясніть виникнення нерівномірності зносу поверхонь тертя на прикладі пари поступального плоскопаралельного руху.

1. 4. 3 Що таке епюра шляху тертя? В яких координатах вона будується?

1. 4. 4 Номінальна площа контакту трибосполучення та площі тертя його елементів на прикладі пари торцевого тертя.

1. 4. 5 Формула для визначення коефіцієнту . Яким чином його зміна (збільшення, зменшення) впливатиме на роботу пар тертя?

1. 4. 6 Наведіть приклади з техніки пар поступального плоскопаралельного та торцевого тертя.

1. 4. 7 Наведіть приклади з техніки пар обертового відносного руху із зовнішнім та внутрішнім контактом циліндрів по твірній.

1. 4. 8 Пряма та обернена пари тертя на