Исследование долговечности тяжелонагруженных подшипников скольжения сухого трения

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ:

1.Анализ существующих расчетных зависимостей, но определению продолжительности работы подшипников скольжения сухого трения показал отсутствие единой методики, учитыващей интенсивности износа материалов контактирующих тел, их геометрию, контактную нагруженность, протяженность контактной зоны и другие факторы.

2.Разработанная расчетно-экспериментальная схема прогнозирования ресурса работы подшипников скольжения имеет более общий вид и учитывает параметры износа материалов контакти рующих тел (интенсивность износа н предельно допустимые величины износа), геометрию сопряжения"фактические пути трения.

3.Проведенное теоретическое решение контактной задачи позволяет, зная геометрию пары трения, упругие свойства материалов контактирующих тел, определить протяженность контактной зоны и закон распределения нормальных давлений по углу контакта и имеет удовлетворительное совпадение с экспернмен тальными результатами.

4.Спроектированный и изготовленный многопозиционный стенд дает возможность испытывать на трение и износ тяжело-нагруженные сухие подшипники скольжения на воздухе н в вакууме^ расширенном диапазоне температур и в широком диапазоне скоростей скольжения и нагрузок. На способ измерения момента трения, использованный в конструкции стенда, получено авторское свидетельство.

5.Установлено непосредственное влияние на интенсивность износа контактного давления, что потребовало создания спсциальной методики обработки результатов испытаний.

6.В результате испытаний сухих подшипников скольжения с т.с.п. установленоа) подшипники скольжения с покрытиями на основе Мо9>г требуют проведения предварительной приработки-определенные оптимальные режимы приработки позволили полностью исключить выход узла трения из строя в начальный момент его работыб) полученные для подшипников скольжения с т.с.п. типа ФВФ аналитические зависимости позволяют прогнозировать, в определенном интервале температур, интенсивность линейного износа и продолжительность работы узла трения на воздухе и в вакууме е учетом контактного давления, скорости скольжения и материалов пары тренияв) наличие у подшипников скольжения с тс.п. типа ВНИИ НИ с ростом контактного давления «минимума11 и «максимума» ресурса работы узла трения, связанных с термо-мехаиичес-кими свойствами связующего т. е.п., позволяет, дутем выбора оптимальной силовой нагружеиности узла и скорости скольжения, добиться максимальной долговечностиг) увеличение температуры внешнего нагрева, несмотря на снижение коэффициента трения, приводит к сокращению ресурса работы подшипников скольжения с испытанными т.с.п.

7.У подшипников скольжения из конструкционных самосмазывающихся материалов МФЛ и ВАМК-1 в тяжелых режимах работы (р > гООкгс/ем2- р-V ^ 8кгс/см2.м/с)на воздухе подучена близкая по величине продолжительность работы. В более легких режимах продолжительность работы выше у материала МФЛ. Ресурс работы подшипников скольжения из МФЛ в вакууме примерно в два раза ниже, чем иа воздухе.

8.Разработанная экспериментально-теоретическая методика обработки результатов испытаний с привлечением аппарата математической статистики позволяет с заданной вероятностью прогнозировать ресурс работы узла трения и интенсивность линейного износа т.с.п., а также определять их доверительные гранипд.

Проведенные исследования позволили дать обоснованные рекомендации по применению специальных материалов в конструкциях реальных узлов трения, а разработанный расчет-но-зксперяментальный метод оценки продолжительности работы сухих тяжелонагруженных подшипников скольжения внедрить в ряде предприятий.

Наш №.

Will т turn 7.

4, с.

ДИРЕКТОРУ ГОСУДАРСТВЕННОГО НАУЧН0Ч1ССУШД0ВАТЕД1ЬСК0Г0 ИНСТИТУТА МАШИНОВЕДЕНИЯ АКАДЕМИКУ ЕЛАГОНРАВОВУ А.А. t.

В ответ на Ваше письмо за Л 38/22 от 15 октября 1974 года' сообщаем: что в течение ряда лет в лаборатории «Долговечности и надежности узлов сухого трения «на многодозиционном стенде, в основу которого полокен способ измерения, момента трения подшипников скольжения (авторской свидетельство Л 393 634, авторы — Гафнер С. Л* Дроздов Ю. Н., Николашев Ю. Н,) проводились испытания подшипников скольжения сухого трения для наших изделий.

Анализ полученных результатов позволил выявить! диапазон рабочих параметров (скрость скольжения, нагрузка, вид среды и др"), обеспечивающих оптимальную работоспособность покрытий, ФБФ — 74Д и типа ВНИИ НП. ,. |.

Результаты проведенных исследований были использованы в ряде узлов трения объектов новой техники, разработанных на нашем предприятии. Длительный срок нормальной работы данных -, объектов показал правильность сделанных рекомендаций* 1^{НАЧАЛЬНИК} КОМПЛЕКСА: iЩ/.

ДАВЫДОВ • В. К. / м.

1.Айвазян С. А. Статистическое исследование зависимостей." Мет-таллургия", 1968.

2. Александров В. М. «Бабешко В. А., Белоконь А. В., Ворович И. М., Устинов Ю. А. Контактная задача для кольцевого слоя малойтолщины.Изв.АН СССР, ж.» Механика твердого тела", 1966, AI.

3. Александров В. М., Вабешко В. А., Кучеров В. А «Контактные задачи для упругого слоя малой толщины.Ж. «Прикладная математика и механика», 1966, т.30,вып.I•.

4. Алехин C.B., Майсуров А. В. Методика учета фактических значений удельных давлений в расчетах подшипников скольжения. Тр. ЛИИЖТ, Л., вып.160,1958.

5. Алышщ И. Я., Опарина Е. М., Сентюрихша Л. Н., Сушкина Л. Н. Опыт применения двусернистого молибдена в качестве смазочного материала.Тр.Ш Всес. конференции по трению и износу в машинах. I960, т.Ш.

6. Белый В. А., Петраковец М. И. и др. О расчете тонкослойных подшипников скольжения.Сб." Полимеры в промышленности" /Материалы П республиканской научно-технической конференциипо применению полимерных материалов в промышленности) Гомель, 1968.

7. Белый В. А., Сысоев П. В, и др. К исследованию характера изменении угла контакта в подшипниках скольжения из полимерных материалов. ВесцС Академ^ навук БССР, сер. физ.-техн.наук, 1968,1*3.

8. Белый В. А., Свириденок А. И., Петраковец М. И. «Савкин В, Г. Трение полимеров.М.,» Наука", 1972.

9. ХЗ. Вокин М. Н., Цнплаков 0.Г.Расчет и конструирование деталей из хиастасс.М.-Л." Машиностроение", 1966.

10. Больше в Л.Н. «Смирнов Н. В. Таблицы математической статистики* М.» Наука", 1965.

11. Гафнер С. Л. Повышение долговечности подшипников скольжения сухого трения.йнф.листок ГОСШТИ № 674−72.М., 1972.

12. Гафнер С*2., Добычин М.Н.К расчету угла контакта при внутреннем соприкосновении цилиндрических тел, радиусы которых почти равны." Машиноведение", 1973,№ 2.

13. Гафнер С. Л. Дроздов Ю.Н."Ншсолашев Ю. Н. Способ измерения момента трения подшипников скольжения.Авт.свид.№ 393 634. Бш. изобр. ЛЗЗ, 1973.

14. Гафнер С. Л. Дроэдов Ю.Н.Экспериментальное исследование долговечности тяжелонагруженных сухих подшипников скольжения-гобв атмосфере и вакууме. «Вестник машиностроения», 1974, #5.

15. Герцбах И. Б. «Кордонский X.Б.Модели отказов. «Советское радиоV М, 1966.

16. Голе го Н. Л. Испытательные машины дня исследования процессов трения и износа при больших скоростях скольжения. «Заводскаялаборатория», 1963 ,*6.

17. Горяинова A.B., Божков Г. К. .Тихонова М. С. Фторопласты в машиностроении .М. «Машиностроение», 1971.2 5. Гриб В. В. «Лазарев Г. В .Лабораторные испытания материалов на трение и износ.» Наука", М., 1968.

18. Грилицкий Д. В. Тиск двоих кружних TU при врахуванне сил тертя." Допов (.дс АН Укр. ССР", 1953,12.

19. Демки* .Н. Б., Ланков А. А. Определение фактичевкой площади касания двух твердых тел при помощи угольных пленок." Заводская лаборатория", 1965,Ä-6.

20. Добычин М. Н., Гафнер С. Л. Ра счет угла контакта парк вал-втулка.Сб.тезисов 1У Всес. конференции по моделированию. Ростов-на-Дону, 1972.

21. Дроздов Ю. Н. Принципиальная схема расчета на износ деталей машин. Тр.ШШ.Пермь, 1970 ,&82.

22. Дроздов Ю. Н., Гафнер С. Л. Многопозиционный стенд для испытания подшипников скольжения сухого трения в вакууме и на возду-хе.Инф.листок ГОСИНТЙ Jfe22I-72,M., 1972.

23. Елизаветжн М. А. Повышение надежности машин.М., «Машиностроение 1973.

24. Ефимов A.B., Малый В.И.О решении контактных задач металло-полимерных подшипников.Тр.НШШФТРИ, вып.8³⁸), 1971.

25. Ефимов А. И. Исследование работоспособности металлофторопластовых подшипников скольжения применительно к машинам легкой и текстильной промышленности. ВШЙЛТекМаш, Кандидатская диссертация, 1971.

26. Зайцев А. К .Методика лабораторных испытаний материалов на износ,(методы н машины).Тр.Веес. конференции по трение и износу в машинах.Т.1,М.-Л., йзд-во АН СССР, 1939.

27. Иванов Б. А. Влияние сопряжений в зоне контакта некоторых авиационных мате риалов.Канд.диссертация.Каз.авиац.ин-т. 1955.

28. Истомин Н. П. Машина для испытания на трение и изнашивание втулок и образцов из пластмасс." Заводская лаборатория", 1967 ,№ 8.

29. ЗЭ. Калавдия А.И.К контактным задачам теории упругости. «Прикладная мат. и мех»", т.2Х (1957),&3.

30. Карп С. А. Влияние нагрузки на антифрикционные свойства В сб." Новое о смазочных материалах" .М." Химия", 1967.

31. Клименко А. В. Машина трения для испытаний антифрикционных материалов в вакууме н различных газовых средах. В сб." Повышение износостойкости и срока службы машин", т. П, Киев, 1966.

32. Королев А. И., Огарков Б.й.Исследование методом фотоупругости распределения давлений в подшипниках скольжения." Кузнечно-штамповочное производство", 1970,.

33. Крагельский И. В. «Гриб В. В. Метод оценки н установка для испытания материалов пар трения в высоком вакууме. «Заводская лаборатория», 1965, Й2.

34. Крагельский И. В., Шраго Н. М. Метод оценки тангенциальной прочности адгезионного шва, возникающего при тренш.Сб. «Теория трения и износа» .М.," Наука", 1965.

35. Крагельский И.В.ОсиоЕНые задачи по созданию и внедрению неметаллических фрикционных и антифрикционных материаловв машиностроении. М., НИИМАШ, сер. IX, СБ. «Новые материалы в машиностроении? 1% 5.

36. Крагельский И. В. Трение и износ.М., Машиностроение, 1968.

37. Курилов Г. В. и др. Масс-спектрометрическое исследование твердых смазочных покрытий при трении в глубоком вакууме. «Механика полимеров», 1970, Я6.

38. Курилов Г*В., Сентюрихина Л. Н., Юхно Т. П. «Любарский И. М. Исследование работоспособности твердых смазочных покрытий ВНИИ НП~212 и ВНИИ НП-229.В сб.» Поведение материалов в условиях вакуума и низких температур", Харьков, 1972.

39. Курилов Г. В. Твердые смазочные покрытия и их поведение при трении. «Машиноведение», 1973,&5.

40. Лазовская О. В., Матвеевский Р. М. Методика исследования антифрикционных свойств твердых смазок при высоких температурах в вакууме и инертных средах. В сб. «Теория трения и износа?1. М., 1965.

41. Лебедев П. А., Наумов В.И.О распределении давления по поверх хности контакта шипа и подшипника.Тр.Лен.филиала н.-иссл. ин-та автом.транспорта.Л., 1959.

42. Левина З. М., Решетов Д. Н. Контактная жесткость машин. М.," Машин о-строение", 197I.

43. Лозинский М. Г. Высокотемпературная металлография.М., Машгиз, 1961.

44. Матвеевский Р. М. Поздняков В.В. «Семенов А. П. Влияние наполнителей на износостойкость фторопласта-4 при трении без смазки.

45. В сб." Пластмассы в подшипниках скольжения" ," Наука", 1965.

46. Матвеевский P.M. «Лазовская О. В. Исследование влияния некоторых технологических факторов и температуры на антифрикционные свойства твердых смазочных покрытий на основе дисульфида молибдена. «Машиноведение «, 1966, Ш.

47. Матвеевский P.M.Свойства.назначение и применение твердых смазок. «Вестник машиностроения», 1967tJK2.

48. Матвеевский P.M.Температурная стойкость граничных смазочныхт слоев и твердых смазочных покрытий при трении металлов и сплавов. М., «Наука», 1971.

49. Машина для испытания материалов на трение и износ СМЦ-2.1ЩЙИ-ТЭИ приборостроения, М., 1968.

50. Народецкий М.З.К задаче Герца о соприкасании двух цилиндров. ДАН СССР, Т.56.М5,1947.

51. Огарков В. И. .Королев А. И «Определение удельного давления между металлическим валом и неметаллической втулкой подшипника скольжения ноляризационно-оптическим методом.Изв.высш.уч. зав.» Машиностроение «, 1970,#6.

52. Панаеюк В. В. Контактная задача для кругового отверстия." Вопросы машиноведения и прочности в машиностроении", сб.2., иэд-во АН УССР,.

53. Панасюк B.B."Теплый M.И.Определение контактных напряжений при внутреннем соприкосновении цилиндрических тел.Ж." Прикладная механика", т. 7, вып.4,197I.

54. Патон Е.О."Горбунов Б. И. Стальные мосты. T. II, изд. 3, Киев, 1931.

55. Платонов В. Ф. Подшипники из полнамндов. Машгиз, М., 1961.

56. Плуталова Л. А. Графитовые антифрикционные материалы.Сб." Новые материалы", сер. УI-8I, M., изд-во АН СССР, 1963.

57. Плуталова Л. А. Антифрикционные материалы, работающие без смазки. Трудрезервиздат, 1957 •.

58. Полтавский Ю. Д., Ревво Л. Д. .Богданов О.й., Проценко Н. Ф. Стенд для исследования работы опор скольжения высокооборотных валов. Тр. Харьк. полит. ин-та, т.44, сер.машиностр., шп.8,1963.

59. Попов A.B. «Кириченко И. Я. „Басов Н.И.О несущей способности полимерного подшипника скольжения.Ж.“ Вестник машиностроения», 1969,№ 10.

60. Проников А. С. Классификация и расчет деталей машин на изнашивание. Сб." Трение и износ в машинах", вып. XI, 1956.

61. РаеввкиЙ А. Н. Полиамидные подшипники. Машгиз, M., 1967.

62. Ратнер С. Б., Клитениик Е. С", Лурье Е. Г. Износ полимеров как процесс усталостного разрушения.Сб. «Теория трения и износа*- М.,» Наука", 1965.

63. Ребиндер П. А. Влияние активных смазочных сред на деформирование сопряженных поверхностей тренжя.Сб." 0 природе трения твердых тел" ," Наука" .Минск, 197I.

64. Решетов Д. Н. Расчет валов (шпинделей) с учетом взаимодействия их с опорами.М., Машгиз, 1939.

65. Ром&лие Б. Л. Распределение давлений при внутреннем контакте упругих круговых цилиндров." Вестник машииостроения?1958,&-12.

66. Савииский Ю. З. Исследование металлофторопластовых подшипников несущего винта вертолета.Сб." Методы испытания и служебных свойств материалов для подшипников скольженш" М.," Наука" 1972.

67. Семенов А. П. .Поздняков В.Б.О трении графитовых материалов при высоких температурах в вакууме и газовых средах." Машиноведение", 1965,?1.

68. Семенов А. П. Цодшипники скольжения. (К организации новой отрасли машиностроительного производства).НШШШ, сер. C-XI, 1969.

69. Семенов А. П. «Матвеевский P.M. .Поздняков В. В. Технология изготовления и свойства содержащих фторопласт антифрикционных материалов.М. «изд-во АН СССР, 1963.

70. Сентюрихина Л. Н. .Малышев Б. Н. .Опарина Е. М. .Рубцова З. С. Твердая высоковакуумная. высокотемпературная смазка. «Химия и технология тошив и масел», I96I.Ü-?.

71. Сентюрихина Л. Н. «Опарина Е. М. «Рубцова З. С. «Суворовская H.A. Твердые смазочные покрытия .» Химия и технология теплив и масел», I960,Ä-7.

72. Сентюрихина Л. Н. «Опарина Е. М. Твердые дисульфвдмолибденовые смазки. «Химия», 1966.

73. Сбитюрихина-ДжВ*, Рубцова З. С., Климов К. И. Исследование долговечности и антифрикционных свойств твердых смазочных покрытий. Сб." Теория смазочного действия новых матвриалов? М. ," Наука?1965.

74. Сентюрихина Л. Н. «Матвеевский P.M. .Лазовская О*В.Антифрикционные свойства твердых смазочных покрытий о полимерншшпленкооб-разователями.Сб. «Полимеры в машинах», НИИМАШ, сер. C-IX.Новые материалы в машиностроении. 1968.

75. ЭО. Спицын H.A., Машнев М. М., Красковский Е. Я. «Саверский A.C., Панфилов Е. А., ЛеЙмав В. А. Опоры осей и валов машин и приборов.Л., „Машиностроение“, 1970.91.сшщын H.A., Папцов Г. М. Конструкции и применение подшипников скольжения.» Весник машиностроения", 1970,#9.

76. Сергеева Л. М., Трояновская Г. Й. Высоковакуумная установка для исследования подшипников скольжения из самосмазывающихся материалов с определением гаэовыделення.Сб." Методы испытанияслужебных свойств материалов для подшипников скольжения" .М., 1972,.

77. Старосельский A.A. «Клейнер А.Б.О распределении давлений в поперечном сечении неметаллического подшипника скольжения. С б. «Де$ тали машин и подъёмно-транспортные машины» .Киев, 1966.

78. Суруханов Б. Б. «Измалков Л. Й. Установка для сравнительных испытаний подшипниковых материалов.Сб.» Метода испытания н оценки служебных свойств материалов для подшипников скольжения", М., 1972.

79. Эб. Тарасенко В. С. Методы и аппаратура для определения фактичексой площади контакта.Сб. «Передовой научно-технический и производственный опыт», темах, внп.17,М., ЦЙТЭШ, 1961.

80. Твердохлеб В. Г. «Кузьмин Н. Ф., Нехай С. М. Стенд душ исследования подшипниковых материалов.» Заводская лаборатория", 1967 ,&5.

81. Тимошенко С. П. Теория упругости.М., Гостехиздат, 1937.

82. Удовенко В. Ф. Установка для изучения трення и износа в вакууме. ФХШД968,£2.

83. ЭЭ. Хальд А.Математическая статистика. Изд-во иноетр.литературы. M. I956.

84. Н1о. Харач Г. М. Новый прибор и методика определения усталостных характеристик поверхностных слоев материалов при трении.Сб. «Трение твердых тел», М.," Наука", 1964.

85. Ю1. Хрущов М. М. Основные положения к методам испытания на изнашивание. Труды Всес. конференции по трению и износу в машинах, т. 1, М.-Л., изд-во АН СССР, 1939.

86. Д02. Хрущов М. М. «Семенов А. П. Организация специализированного производства подшипников скольжениа-путь к повышению надежности и долговечности машин.» Вестник машиностроения", 1963, М.

87. ЮЗ. Хрущов М. М. Принципы лабораторных испытаний материалов для подшипников скольжения.Сб." Методы испытания и оценки служебных свойств материалов для подшипников скольжения" .М," Наука", 1972.

88. Хуго И. «Кабелка И. Доже ни И."Рибарж Ф., 3ильбар В. «Петерка М., Ванделик М. Н. Конструкционные пластмассы. Свойства и применение. М., 1969.

89. Юб. Дыбулев П. Н. .Кузьмин Н. Ф. Стенд дли испытании подшипников скольжения с электромагнитным нагружением." Вестник машиностроения", 1968, ЯЗ.

90. Х09. Шилакадзе М. Е. Определение несущей способности подшипников скольжения из полимеров. Об ." Инженерная механика полимеров и применение пластмасс в промышленности", сб. трудов республик, совещания.Тб. 1968.

91. ПЗ. Штаерман И. Я. Контактные задачи теории упругости. Гостехиэдат, 1. VМ.-Л., 1949.

92. Яковлев В. Ф., Инютин И. С. Способ исследования внутренних напряжений в механических деталях и элементах конструкций.Авт.свид.#113 651, Йод. изобрЛ&б, 1958.1Х5.Яковлев В. Ф. Измерение деформаций и напряжений деталей машин. М., Машгиз, 1963.

93. Bonner C.T. Monu^acture und oppticotLon oj tu&ricQnts and greases Ackeson Spe^jicatdoa ., 495^.

94. Bowdea RRjTafiov The jKctCow aad. ?u§ v-i.catc.oa jotid^, pt.M.OxJovc^cearedow118. feucksew, AAtou}4cWcc€e*v4Gtect?eCo^e. SpretoJ’Con. kataGogaus^ga-fce. 4 $?Q. V?6.1. Dr. ferctwi." .

95. Camp€et6 M.6 «Va» Wyfe J.NV.'fcevs.topmeivt ctwd equation, oj tu§ kftqrt,-t composite. matev^ats.

96. Deocon. R.F.,&u.

97. Devtrift Sntprovcttg J-WcUonaC 6eWav? or wCtk,^oCCct fcCm tufiriconts. MetatCs" 4tl^n.^ Ouovt.

98. E>covun.^ ovul MateW-atv-Dfts^nevs Uavxdfiook G-?&eiev Mctat Co123. fertkn^er P. Das Pro&tem d"r NVev-fc^to^v^lX VevscWCe^-ieitert 2ei. tscWj-t" .

99. Ptow* MT. of-temperature awp*edseedwtv^ oiv tke ^rc^tC-ow ejCon o"TeJrion. Wature, 125. G Celifca^er, .126. und Vtv^Wtei.^an cUr Kun? Lvto}}- StaWt 6ei. TVocicen€awj.

100. Hattner A.?J. ArvevaCuutioa oj-tKe rote vapor Cu? rCeaUo". meckcmtsros? a «Vea*-» 496⁰⁶.7,^4.

101. Hertz H. Ue§ er dte Oeruhrung jester eCasU^Ker Korper. GescWiAte Weric^U-pfc^&QS" .

102. KoVnanot «fAov-^aA&e, Ltd'*1. A2I4.

103. KoeKter. US Patent Л/47<�А56М²⁷.

104. Ka^ataT. Wear алД? WctCoa oj Eearoruj mtfberiats. «Vea/, 4Ш,.

105. Mann R. der ?"^enscW awovtancjspveta^tcm. мКаьс^игел6аи1ескл". 4с^.

106. MuixsW D^StemUckb b. Sottct foEKcatuw,^or spe-Uat appticatcoftb.-'^v'ot. tiivtema" t.Sympos. ow Lu^Koatien, cuwl Weav. UwCv. HoubtovtjCuLtwkam PuEl. Covp .^б^Зо.

107. NaCruxr^J. Wove rnozCvo-bcrnt-fc motCEdeivicct^.

108. Proti G. С PCa&tCc-fcased. 'beotrcn^b.^UutrCcotCevv cmcA LuWcawWHecl. Е .Я. fcwtwciCte^ • PutUiU*^ Сотрапуэ4%7.

109. Pratt &.C. MoterCaU fror pCaCn. eea^s. «3ivt. NUtAeys» 137. TVdcWdLC^MCcLieey.

110. Sonntag A-Tke su"^.

111. Senntu^ A-TKc Properties atvA Uses <4 Puve MoE^&aeaum Di. SuE^cAe as a Lu&rCcawt. Va^er presence. A to tUt HitwauVe* steten, oi tKe A SUE CMartW^sS).feupertwra avwl ApptuA^.VW.M^AO^SU.

112. Stupp Ъ.С. Mot?0cLe*vum cUbutpWuie and bviiA CubrfeavLb wifcW eviers UKcai. U^.n^?^ll,^.

113. WVaWU. VbwKxtlOtt-Free «beav-i^s-'J.iUv Wat-bur.SWl.,®?,**®"4*^6143. ^ouvu^A-W. SotU. LuWcote tWetov^W Sc>otb A96S, vot. MS, K4.