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.

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. Расчет­ные контактные напряжения при начальном касании по линии (тела качения — цилиндры, конусы, торы и ролики с образующими одно­го радиуса) определяют по формуле

При начальном касании в точке (все другие случаи)

Здесь — сила прижатия, нормальная к поверхности контакта; — длина линии контакта; — коэффициент, зависящий от формы тел качения.

Расчет по контактным напряжениям.Формулы и 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.

Допускаемые напряжениядля закаленных сталей твердостью 60 НRС при начальном контакте по линии и при хорошей смазке принимают = 1000...1200 МПа; при начальном контакте в точке =2000...25000 МПа. Для текстолита (без смазки) при контакте по линии = 80...ЮО МПа.

Учет срока службы и переменности режима работы производит­ся по аналогии с зубчатыми передачами.