Эффективность применения обратной металлополимерной пары трения с композиционным покрытием

• Автор: Босый, Сергей Иванович
• Шифр специальности: 05.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 145 с. : ил.

1. Антифрикционные полимерные покрытия

1.1 Преимущества и область применения

1.2 Состав и структура композитов

1.3 Обратные пары трения и их применение

1.4 Особенности контактирования в металлополимерных парах

1.5 Цели и задачи исследований

2. Реологические свойства обратной пары

2.1 Постановка задачи

2.2 Геометрия условий контактирования

2.3 Реологическая составляющая зазора

2.4 Ширина стыка

2.5 Выводы
4 3. Методика экспериментальных исследований
3.1 Программа исследований
3.2 Специальное оборудование
3.3 Экспериментальные образцы
3.4 Планирование экспериментов и обработка результатов
3.5 Выводы
4. Формирование зазора в обратной металлополимерной паре трения
4.1 Ползучесть антифрикционных покрытий
4.1.1 Компоновка обратной пары
4.1.2 Конструкция стыка покрытия
4.1.3 Температурное воздействие
4.2 Изнашивание в обратной паре
4.2.1 Контактирующие материалы
4.2.2 Конструктивные особенности
4.2.3 Эксплуатационные режимы

4.3 Выводы
5. Реализация результатов исследований
Общие выводы
Литература
Приложения

Актуальность. Общеизвестна тенденция современной техники к увели-^ чению мощностей, скоростей и ресурсов самых разных машин. Наиболее
остро эта проблема стоит для тяжелонагруженных трибосистем, которые определяют работоспособность и ресурс любой машины.
Одним из наиболее эффективных антифрикционных материалов для тяжелонагружинных узлов трения в настоящее время являются композиционные покрытия на основе полимерных волокон. Эти материалы включают армирующий каркас из специальных технических тканей и матричное связующее на основе фенолоформальдегидных смол. Покрытие на субстрате закрепляется при помощи матричного связующего.
Существенным резервом повышения износостойкости металлополимерных трибосопряжений является применение обратных пар трения. В этом случае покрытие наносится на шейку вала и, при его вращении, тер-* мосиловому нагружению подвергается не отдельный участок соответствующий углу контакта, а равномерно всё покрытие. Это приводит к понижению объёмной температуры узла и равномерному распределению износа по всей поверхности покрытия.
Понижение объёмной температуры приводит к уменьшению деформаций ползучести полимерного покрытия и величины износа, что повышает ресурс трибосистемы.
Применение обратных пар несмотря на их серьёзные преимущества сдерживалось технологическими трудностями. Наличие покрытий, которые могут наносится на свёртные втулки из листового материала, охватывающие вал, решают эту проблему. Однако отсутствие комплекса данных о материалах, конструкции и режимах эксплуатации обратных пар вступает в противоречие с потребностями техники и сдерживает расширение их применение.

Вычитая (2.76) из (2.75) получаем величину возможного перекрытия стыка, которую необходимо компенсировать при крое препрега:
^,{г,(рг)-и9(г,ср' -2тг)

К^)+п—

<Ро
(2.77)
-(р
В силу симметрии контактного давления эта величина равна

ЕМ)
г <р
(0+1пу
<Ро
(2.78)
Поскольку $*((р) < 0 (сжимающие контактные давления), величина (2.78) всегда положительна как и приращение тангенциального перемещения (2.70)
Рассмотрим второй случай, когда разрез, при данном значении осевой координаты Ъ находится в зоне контакта. В силу симметрии относительно полярной оси, будем считать 0 < (р* < (ро , где ^/-полярный угол разреза.
В пределах сплошности покрытия полярный угол (р изменяется в пределах (р*< (р < (р* -271. Интегрируя уравнение (2.69) на интервале
(ро —<Р < 2п-(ро, получим
^М^и^г/Ро) (2.79)
для всех ф е (ро, 2п—(ро). На левой границе зоны контакта (р — 2 ж— (ро, имеем предельное значение
С/„(г,2я--ро)=С/Дг,0>о). (2.80)
Интегрируя уравнение (2.68) на интервале (р*< (р < (ро, получим

иХг,(р)-иХг,%) = --^
ё{<р)Л(р
(2.81)
откуда