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
<тя=0,418 (11.17)
При начальном касании в точке (все другие случаи)
Здесь Fn — сила прижатия, нормальная к поверхности контакта; Ъ — длина линии контакта; т — коэффициент, зависящий от формы тел качения (см. [11]).
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 с твердостью ^60 HRC при начальном контакте по линии и при хорошей смазке принимают [<7я]= 1000... 1200 МПа; при начальном контакте в точке [оя]=2000...2500 МПа. Для текстолита (без смазки) при контакте по линии |>я] = 80...100 МПа.
Учет срока службы и переменности режима работы производится по аналогии с зубчатыми передачами.
