Повышение трибологических характеристик подшипников скольжения сухого трения с тонкостенными двухслойными втулками

• Автор: Флек, Борис Михайлович
• Шифр специальности: 05.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 160 с. : ил. + Прил. (92с.: ил.)

Глава 1 Анализ состояния вопроса применения антифрикционных самосмазывающихся композитных материалов для изготовления подшипников скольжения
1.1 Обзор существующих композиционных материалов в узлах трения подшипников скольжения

1.2 Антифрикционные материалы на основе фторсодержащих

материалов

1.3 Антифрикционные тканые материалы с волокнами ПТФЭ

1.4 Методики расчета надежности и долговечности узлов трения и критериев их работоспособности
Глава 2 Разработка системы расчетных моделей подшипника скольжения сухого трения с комбинированным двухслойным вкладышем
2.1 Определение напряженно-деформированного состояния в упругом двухслойном покрытии под действием жесткого штампа

2.1.1 Постановка задачи

2.1.2 Решение интегрального уравнения

2.1.3 Числовые расчеты и выводы

2.2 Термоупругая контактная задача для цилиндрического подшипника скольжения сухого трения с двухслойным вкладышем
2.2.1 Физико-механическая постановка задачи
2.2.2 Математическая постановка задачи
2.2.3 Построение вырожденного решения задачи
2.2.4 Термомеханический расчет подшипника
2.3 Исследование кинетики изнашивания подшипника скольжения
сухого трения с двухслойным вкладышем
2.3.1 Постановка термоупругой контактной задачи для двухслойного
вкладыша подшипника скольжения с учетом изнашивания
2.3.2 Решение тепловой задачи для сопряжения
2.3.3 Износ подшипника скольжения с учетом тепловыделения от трения
Глава 3 Экспериментальное исследование основных закономерностей трения и изнашивания шарнирных подшипников с тонкостенными вкладышами из антифрикционных полимерных композитов
3.1 Проведение трибологических испытаний
3.1.1 Образцы и методика проведения испытаний
3.1.2 Машины трения для проведения лабораторных трибологических
испытаний
3.1.3 Измерительная и регистрирующая аппаратура

3.1.4 Программное обеспечение УРМТ
3.2 Результаты трибологических испытаний двухслойных подшипников
Глава 4 Методы повышения трибологических характеристик подшипников скольжения сухого трения с двухслойным вкладышем
4.1 Повышение долговечности рассматриваемых подшипников путем модификации поверхности технической ткани
4.1.1 Модификация ПТФЭ
4.1.2 Методика проведения спектральных исследований
4.1.3 Исследование степени активации ПТФЭ низкотемпературной плазмой
тлеющего разряда
4.1.4 Результаты исследования степени активации модифицированного в
тлеющем разряде ПТФЭ
4.1.5 Результаты трибологических испытаний двухслойных втулок на
основе модифицированной технической ткани «Даклен»
4.2 Повышение антикоррозионных свойств контртела путем нанесения коррозионностойкого покрытия
4.2.1 Методика нанесения антикоррозионного покрытия вала
4.2.2 Методика проведения испытаний на коррозионную стойкость
4.2.3 Трибологические испытания образцов АСК, изготовленных из
модифированной в плазме тлеющего разряда технической ткани «Даклен» с контртелом, содержащим многослойное покрытие
4.3 Методика оптимального проектирования комбинированных подшипников скольжения сухого трения
4.3.1 Постановка задачи оптимального проектирования
Глава 5 Внедрение результатов исследования
Основные выводы
Литература

Современные проблемы развития систем железнодорожных коммуникаций в сформировавшихся рыночных условиях указывают на необходимость разработки совершенно новых, более требовательных, стандартов качества эксплуатируемых машин, механизмов и оборудования железнодорожного транспорта. Качество машин в значительной мере определяется ресурсом их работы и отказоустойчивостью. Недостаточный ресурс машин и механизмов железнодорожного транспорта является причиной огромных затрат энергии, материалов, рабочей силы, и как следствие - понижения уровня ресурсосбережения, увеличения себестоимости оказываемых услуг, значительного понижения конкурентоспособности железнодорожной отрасли.
Статистически доказано, что узлами, берущими на себя наибольший процент износа - являются узлы трения. Поэтому вопросы повышения их надежности, долговечности и экономичности относятся к важным и первоочередным. Эффективное решение задач по повышению ресурса работы узлов трения возможно только на базе достижений фундаментальной науки. В современном представлении фрикционное взаимодействие - это сложный многофункциональный процесс взаимодействия тонких поверхностных слоев на локальных микроплощадках контакта, сопровождающийся изменением структуры поверхности и ее механических свойств, возникновением физико-химических, электрических и других явлений под воздействием температуры, нагрузки, поверхностно-активных веществ и многих других факторов. В этой связи выяснение особенностей поведения поверхностных слоев металло-полимерного трибокон-такта - одна из центральных задач в триботехнике. Поэтому для исследования процессов на контакте необходима разработка не только методов диагностики, но и более полные теоретические модели, специфическое назначение которых, с одной стороны, учитывать изменения, происходящие в объеме и в пограничном слое, а с другой - приводить к простым инженерным расчетам.

Граничные условия имеют следующий вид:
1 дих ди] ц г дв дг г;

,,=г(в)
*1=^-
(1-у,)
ди,

+ У,
1 ди, мЛ /, ч
-ТТ + - -(1 + ^>пт г дв г
дТ,

1=-м(в)
Л^ + а,(Т,-Т.)
и,=и2 сг‘ = а1;
Т,=Т2
ат, ат2

(г = г„ |а|<л-),
(г = г„ |0|<ао),
= 0(г = г„ 0о<0<;г),
(г = г„ |0|<0О)
(г = гр £0<(9 г = г2, |а|<л-), г = г2, |б>| < тг), г = г2, 9<к),

ЭТ,
Л2^ + а2(Т2-Т0)
г = г2, |а|<л-),
г = г2, |#|<Л-),
г = г2, Н<я-),
г = г3, |6>|<7г), г = гъ, 9<л),
(г = г3, И<лг).
(2.2.9)
Здесь (?. (/ = 1,2)- модули сдвига материалов втулки; т‘г0 и а' соответственно касательное и нормальное напряжение в слоях втулки, £($)- осадки
точек поверхности втулки. В работе [2] показано, что
5(в) = (А + 50)СозЄ-А (2.2.10)
коэффициент д в соответствии с формулой (2.2.3) дается выражением
/И1-/Н/Л-1 (2.2.11)
2.2.3 Построение вырожденного решения задачи.
Введем в рассмотрение безразмерные геометрические параметры
єі=—> Пі=— 0 = 1> 2) а = г{в г, а
(2.2.12)