Проверка шарнира по критерию износостойкости

При наличии относительных перемещений в шарнире определяют окружную скорость V, мм2/с, на его рабочей поверхности:

V = 0,5w d, (3)

где w – угловая скорость, 1/с, (Прил.).

При V ≠ 0 вторым критерием оценки износостойкости служит мощность сил трения, МП мм/с, приходящаяся на единицу площади рабочей поверхности шарнира:

fpV  ≤ [fpV], (4)

где f – коэффициент трения, табл. 2;

р – давление по формуле (1);

V – окружная скорость по формуле (3);

[f pV] – допустимая мощность сил трения, для металлических сопряжений, ориентировочно принимают: [f pV] = 150...250 МПа мм/с.

При несоблюдении условия по формуле (4) в шарнире следует предусмотреть втулку из антифрикционного материала, например, из бронзы, что позволяет снизить коэффициент трения f и, тем самым, уменьшить работу сил трения.

Толщину стенки втулки S назначают равной:

S ∕ d = 0,5…0,1

Окончательное значение диаметра пальца d устанавливается в ходе проверочного расчета по п. 5.

Таблица 2

Допускаемые удельные давления [p]в шарнире по условию износостойкости


Условия работы шарнирного узла Допускаемые удельные давления [p] , Н/мм2 Коэффициент трения f
Средние скорости скольжения при полной наг­рузке на шарнир и Nц > 10 (например, шар­нир рессорного молота). Малые скорости скольжения без нагрузки; нагрузка прикладывается после остановки шарни­ра (например, механизмы машин литья под дав­лением).   6,0.. .8,0     35... 40   0,1   0,12

 

Окончательная величина d определяется путем округления полученного значения до ближайшего большего стандартного из ряда нормальных линейных размеров.

Нормальные линейные размеры, мм (выписка из ГОСТ 6636-69)
3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,10, 12, 14, 15, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 45, 48, 50, 52, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 110, 120, 125,130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 240, 250, 260, 280, 300, 320, 340, 380, 400, 420, 450, 480, 500…

 

Рис.2. Гистограмма нагрузки на шарнир

 

 

 

 

 

Рис.3. Коэффициенты чувствительности материала к асимметрии цикла [3]