Эластогидродинамическая смазка

Хотя явление эластогидродинамической смазки было первоначально открыто при выяснении механизма смазки шестерен и подшипников качения, в настоящее время к нему проявляется повышенный интерес в связи с применением эластомеров [2—5]. Типичными примерами являются смазка щеток ветровых стекол, перемещающихся возвратно-поступательно губок или вращающихся прокладок, эластичного подпятника подшипников, опорных подшипников с эластичным покрытием и автомобильных шин в условиях скольжения и качения по мокрым дорогам. [c.146]

При граничном или смешанном трении или режиме эластогидродинамической смазки количество масла в зоне контакта сильно зависит от состава базовых масел, содержания присадок, выбора материала для трущихся пар, состояния их поверхности, удельной нагрузки, скорости скольжения, температуры и иногда от внешних параметров, таких, как влажность и механические примеси. Стендовые испытания применяют для характеристики отдельных свойств смазочной способности, стабильности к сдвигу и противоизносных свойств в условиях смешанного или граничного трения или для того, чтобы оценить весь комплекс процессов, протекающих, например, в двигателях внутреннего сгорания. Эти методы входят в комплекс квалификационных испытаний, а также применяются для контроля выпускаемой продукции или при новых разработках и для выбора присадок. Такие испытания проводят на специальных машинах или стендах, которые моделируют наиболее тяжелые условия работы масла в эксплуатации. При этом испытуемые узлы трения, подвергаемые механическим напряжениям, должны быть обследованы и измерены до и после испытаний выбранные промышленно изготовляемые агрегаты (двигатели) работают при стандартизованных или ужесточенных условиях на испытуемых маслах. [c.246]

Практически невозможно оценить полностью трансмиссионные масла на основании данных физико-химических анализов. Для того чтобы проникнуть в механизм явлений, происходящих в областях со смешанными режимами трения и эластогидродинамической смазки, требуются данные, полученные с помощью стендовых испытаний. Устройства для испытаний трансмиссионных масел сконструированы с таким расчетом, чтобы пары трения испытательной машины моделировали реальные пары трения и позволяли бы определять несущую способность масел, их противоизносные и противозадирные свойства. Наиболее широко распространенные машины для испытания трансмиссионных масел — это стенд FZG по Нейману, ФРГ [10.23], SAE-тест (Великобритания) и Ридер (США). Во всех трех методах используют цилиндрические прямозубые шестерни (табл. 65) критерием оценки служит ступень нагружения, при которой наступает заедание зубьев. На стенде FZG дополнительно измеряют износ. Три метода характеризуются различиями в форме зубьев и размерах испытуемых зубчатых шестерен, температурах и продолжительности нагружения, а также в способе нанесения смазочного материала. [c.250]

Гидродинамическое, или жидкостное, трение характеризуется полным разделением контактируемых тел слоем смазочного материала. Эластогидродинамический — такой вид смазки, при котором трение и толщина слоя смазочного материала между трущимися поверхностями определяются свойствами материала поверхности трения и маслом. Данный режим, как правило, реализуется на переходных режимах работы узлов трения. [c.209]

Рост температуры несомненно уменьшает эффективную вязкость смазки и приводит к снижению гистерезисной компоненты трения в данных условиях. Физическому искажению распределения деформаций при высоких скоростях скольжения, которое обычно приводит к увеличению гистерезисной компоненты трения, препятствует эластогидродинамический эффект, который приводит к восстановлению симметрии. Следовательно, при высоких скоростях скольжения проявляются два противоположно направленных эффекта, поэтому совпадение данных опыта с теорией в этих условиях удовлетворительно (рис. 4.11). В гл. 7 этот вопрос будет рассмотрен более подробно. [c.67]

Эквивалентность трения качения и трения скольжения со смазкой проявляется, по-видимому, в снижении роли адгезии, при этом преобладающее значение приобретает гистерезисная составляющая, за исключением случая очень малых скоростей скольжения. При более высоких скоростях гистерезисная составляющая несомненно преобладает. При очень высоких скоростях скольжения проявляется эластогидродинамический эффект, который приводит к снижению роли гистерезисного фактора (см. гл. 7). [c.73]

В классической теории не рассматривалось влияние высокого давления на вязкость жидкой смазки и существенные местные деформации эластичных твердых тел. Эти факторы резко изменяют геометрию пленки смазки, которая в свою очередь влияет на распределение давления в местах контакта. Гидродинамическое давление должно быть сопоставлено с давлениями, возникшими в результате реакции эластичного тела. Уравнение для описания суммарных эффектов должно учитывать как поведение смазки, так и эластичного тела. В результате получается уравнение, описывающее эластогидродинамические условия в местах контакта. [c.146]

По абсциссе отложено эластогидродинамическое число, зависящее от упругих свойств использованных резин, вязкости смазки, геометрии перемещающегося тела и условий испытания. Снижение параметра / /tg 8, начинающееся после некоторого критического предела скорости скольжения, лучше всего может быть объяснено с точки зрения теории сжатых пленок. Так, при малых скоростях скольжения [c.159]

Предмет эластогидродинамики находится еще в начальной стадии своего развития, необходимы экспериментальные исследования геометрии контакта для различных условий и при переменных параметрах, Однако его важность для правильного понимания поведения смазки в зоне контакта в настоящее время признается всеми специалистами. Эластогидродинамические эффекты проявляются как в случае эластичных поверхностей всех типов (шины и прокладки), так и в случае контакта металлов (при взаимодействии зубьев шестерен и качении подшипников). [c.165]

Фланцевое уплотнение. Эластогидродинамический эффект проявляется также при враш ении с большой скоростью валов машин с фланцевыми уплотнениями в условиях смазки [3]. Фрикционное [c.170]

Уплотняющее действие фланцевых прокладок проявляется при значении константы Ф, равном и выше критического значения Ф , как показано на рис. 7.15. Величина Ф представляет собой порог нормального динамического поведения уплотнителя. Если Ф < Ф происходит утечка смазки. Определение этого свойства проводилось на трех типах смазки (веретенное масло, автол, цилиндровое масло). В константу Ф в уравнении (7.35) входит отношение р1Е), где р — среднее давление на выступе, действующее на уплотнитель Е — модуль Юнга материала уплотнителя. Как было показано в гл. 2 и будет показано в гл. 9, это отношение характеризует гистерезисную компоненту силы трения скольжения. Более того, видимо существует критическое значение р = рс, соответствующее Ф . Выше значения Рс уплотнение эффективно, ниже — происходит утечка смазки. Эластогидродинамический эффект может противодействовать утечке, и условия нормальной работы уплотнения будут сохранены при увеличении радиальной нагрузки на уплотнитель. [c.170]

На основании полученных результатов мы не можем сделать окончательного вывода об истинном состоянии смазки должна ли быть смазка гидродинамической, эластогидродинамической или частично гидродинамической. Для нашего исследования мы выбрали частично гидродинамическую смазку в качестве упрощенной модели, которая помогла нам правильно разобраться в полученных результатах. Для того чтобы точно установить режим смазки, необходимо, по-видимому, определить путем более непосредственного наблюдения не только толщину масляной пленки, но и ее непрерывность . [c.25]

Функция смазочного материала заключается в обеспечении низкого уровня трения между парами скольжения для предотвращения износа, отвода теплоты трения и удаления продуктов износа из зоны трения, воспринимающей нагрузку, а также в предотвращении попадания инородных веществ в смазываемый зазор. Различают режимы жидкостной и граничной смазки. В случае режима жидкостного трения пары скольжения полностью разделены смазочной пленкой и не контактируют между собой даже при возрастающих нагрузках истинные гидродинамические (см. раздел 2.4.2) или гидростатические режимы (см. раздел 2.4.3). В случае граничного режима могут иметь место все промежуточные стадии сухого и смешанного трения (см. раздел 2.4.5). Эластогидродинамический режим реализуется в зоне очень высоких нагрузок и в случае плохо приработанных пар трения (см. раздел 2.4.4). [c.33]

В условиях эластогидродинамического трения поверхности скольжения, испытывающие высокие нагрузки, находятся в квазилинейном взаимном контакте, при котором возможны упругие деформации, приводящие к увеличению зоны, несущей нагрузку [2.52]. Эти упругие деформации обратимы, когда нагрузка снимается. В условиях упругой деформации вязкость сжимаемого в малом зазоре масла настолько сильно возрастает, что обеспечивается гидродинамический режим. При этом между изменением давления на трущиеся поверхности в процессе трения и толщиной формирующегося смазочного слоя устанавливается определенное соотношение, обеспечивающее минимально необходимую толщину для реализации режима гидродинамической смазки. [c.40]

Рис. 26. Пары трения скольжения, работающие в условиях эластогидродинамического режима смазки и испытывающие упругие напряжения по Герцу (см.

Рис. 28. Распределение давлений в смазочном слое, находящемся в зазоре, при эластогидродинамическом режиме смазки

Различные узлы и детали двигателей (за исключением крейцкопфных дизелей, имеющих две автономные смазочные системы) смазываются обычно одним маслом, а условия трения, изнащивания и режим смазки существенно различны. Подшипники коленчатого вала, поршневые кольца в сопряжении с цилиндром работают преимущественно в условиях гидродинамической смазки. Зубчатые колеса привода агрегатов, масляных насосов и детали механизма привода клапанов работают в условиях эластогидродинамической смазки. Вблизи мертвых точек жидкостное трение поршневых колец по стенке цилиндра переходит в граничное. [c.130]

Термин эластогидродинамическая смазка применяется для режима работы смазки, проявляющегося в условиях точечного или линейного контакта деталей машин. При работе шестерен и подш ипников качения это явление наблюдается при контакте металлических поверхностей [1]. В действительности было установлено, что многие нагруженные геометрически несогласованные контакты ведут себя как гидродинамически смазанные, хотя эти наблюдения не могут быть обоснованы теоретически с точки зрения теории гидродинамической смазки Рейнольдса. [c.146]

При равных номинальных вязкостях нафтеновые масла превосходят парафиновые масла в этом режиме, так как они образуют более толстые пленки в нагруженном смазочном зазоре, несмотря на их менее благоприятные вязкостно-температурные характеристики следовательно, они лучше защищают от износа и заедания [2.61 ]. Значение ймин увеличивается по мере увеличения номинальной вязкости, но необходимо провести тепловой расчет, показывающий, что выделяющееся при трении тепло будет отведено маслом и соответственно вязкость масла не уменьшится, сохраняя тем самым значение Лмин- Альтернативой может служить использование масел меньшей вязкости, но содержащих противозадирные присадки, эффективные в режиме граничной смазки. Принципы эластогидродинамической смазки применимы также к пластичным смазкам и служат полезной базой для вычисления и интерпретации некоторых явлений [2.54, 2.62]. [c.45]

Требования, которые предъявляются к вязкостно-температурным свойствам моторных масел, противоречивы. С одной стороны, для обеспечения надежного запуска двигателя при низких температурах масло должно иметь невысокую вязкость, т. е. обладать высокой подвижностью. Это позволяет добиться хороших пусковых свойств и прокачиваемостн, обеспечить надежную смазку трущихся деталей в момент пуска и последующую надежную работу двигателя (масло способно подтекать к поверхностям трения). С другой стороны, при высоких рабочих температурах масла, характерных для установившихся режимов работы двигателя, необходима достаточно высокая вязкость масла во избежание перехода от эластогидродинамического, или гидродинамического, режима смазки к граничному и повышению тем самым износа. [c.229]

Мур [53] использовал такую же модель и дополнительно рассмотрел возможность образования отрицательных эффектов давления на заднем склоне каждого выступа. Он показал, что общая сила реакции, вызванная эластогидродинамическим действием, может разрушить адгезионные связи на вершинах выступов и значительно снизить суммарный коэффициент трения. Для предотвращения опасностн разрушения адгезионных связей (в изделиях, где необходим высокий коэффициент трения) он предложил создавать микрошероховатости определенных размеров на вершинах выступов. Позднее Мур [54] обобщил теорлю и распространил ее на случаи трения поверхностей с выступами беспорядочной формы. Когда поверхности покрыты смазкой с избытком ( flooding ), то для обеспечения высокого коэффициента трения необходимо использовать контртела с поверхностью, характеризующейся значительным дренажным эффектом. Каммер и Мейер [55] показали, что при избытке [c.15]

Дренажная зона. Активная площадь каналов, по которым происходит удаление смазки, зависит от природы взаимодействующих поверхностей, а также от условий опыта (скорости, нагрузки). Случай смазки движущихся металлических поверхностей и упругопластические деформации пиков выступов, приводящие к их износу, представлены на рис. 2.2. Расстояние между выступами, или дренажная зона, в значительной степени определяется пластической деформацией наиболее высоких выступов, причем поверхности как целое остаются недеформированными. С другой стороны, для случая трения эластомера по поверхности дороги (см. рис. 2.1, е), наблюдается его перетекание по макрошероховатой твердой поверхности контртела. Здесь эластичность резины в присутствии жидкости определяет эффективную дренажную зону (этот хорошо известный эластогидродинамический эффект будет детально рассмотрен в гл. 7). В качестве меры дренажной способности автор предложил средний гидравлический радиус (СГР), равный площади потока для типичного канала, деленной на параметр смачиваемости [6]. Он установил для различных поверхностей дренажные числа, представляющие собой СГР при определенной постоянной нормальной силе. [c.112]

В предыдущих разделах данной главы рассматривалось нормальное сближение и тангенциальное перемещение отдельных элементов выступов (сферы, цилиндра, плоскости) относительно смазанного эластичного или жесткого контртела. Если считать, что эти элементы образзтот часть макротекстуры жесткой поверхности, по которой перемещается эластомер в присутствии смазки, то проявляющиеся на каждом выступе эластогидродинамические эффекты носят название макроэластогидродинамика. Рассмотрим в качестве примера случай скольжения эластомера под нагрузкой в присутствии смазки по поверхности, имеющей волнообразные выступы. Взаимодействие эластомера с отдельным выступом показано на рис. 7.9. [c.161]

Противозадирное действие обязательно основано на износе модифицированного металла, следовательно, безызносная работа узлов трения мащин и механизмов в режимах граничного и эластогидродинамического трения при использовании масел с такими присадками практически невозможна. Нельзя поэтому согласиться с Ю. Розенбергом, который отмечает [13], что и в условиях граничной смазки может быть обеспечен безыз-носный режим трения, если масло с присадкой образует граничные пленки на металле. Под этим подразумевается химическое взаимодействие присадки с поверхностью металла, приводящее к такой модификации микрорельефа, при которой достигается уменьшение высоты неровностей, достаточное для возникновения режима жидкостной смазки . С этим нельзя согласиться, тем более что в последнее время с помощью метода радиоактивных индикаторов и авторадиографии было установлено [34, с. 189—194], что и в условиях безыз-носного трения иа машине неподвижный палец по вращающемуся диску происходит перенос металла с более мягкого на более твердый (т. е. адгезионный износ) даже нри эффективном образовании трикрезилфосфатом на стали пленок состава РеР04 и Рез(Р04)2 (хотя такие пленки снижали коэффициент трения и температуру на трущихся поверхностях с 350 до 130°С). [c.88]

Смазка подшипников качения реализуется в условиях эластогидродинамического режима вследствие высоких нагрузок на поверхность. Кривые, показанные на рис. 30, идентичны кривой Штрибека, характеризующей переход от режима граничной смазки к жидкостному, они наглядно свидетельствуют о наличии гидродинамического участка. Срок службы подшипников качения может быть рассчитан на основании данных о гидродинамическом режиме по толщине пленки и высоте микровыступов (рис. 31) [2.58]. [c.43]

Эластогидродинамический режим имеет особенно важное значение для смазки зубчатых передач. В случае негипоидных кони-М ,мм-Н [c.43]

Меньшее значение и распространение имеют другие приборы, например, фрикционно-износные весы Рейхерта, испытательное устройство BAIST [10.16]. Машины с парами трения шар по цилиндру и палец по диску [10.18, 10.21] часто применяют в научно-исследовательских целях для измерения трения, износа и явлений, связанных с эластогидродинамическим режимом смазки. [c.249]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология