На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


контрольная работа Фрикционная цилиндрическая передача

Информация:

Тип работы: контрольная работа. Добавлен: 06.06.2012. Сдан: 2011. Страниц: 8. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


федеральное агентство по образованию  

Волгоградский государственный  технический университет 

Факультет подготовки инженерных кадров 

Кафедра «Сопротивление материалов» 
 
 
 
 
 
 

Фрикционная цилиндрическая передача 

контрольная работа по дисциплине «Прикладная физика (триботехника)»
Специальность «Автомобили и автомобильное  хозяйство»
(заочная  форма обучения) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Введение.
       Основные понятия и определения.
     Триботехника — наука о контактном взаимодействии твердых тел при их относительном движении, охватывающая весь комплекс вопросов трения, изнашивания и смазки машин.
К общим  понятиям триботехники относятся следующие  термины.
     Внешнее трение явление сопротивления относительному перемещению, возникающее между двумя телами в зонах соприкосновения поверхностей по касательным к ним, сопровождаемое диссипацией энергии.
     Изнашивание — процесс разрушения и отделения материала с поверхности твердого тела и (или) накопления его остаточной деформации при трении, проявляющийся в постепенном изменении размеров и (или) формы тела.
     Износ — результат изнашивания, определяемый в установленных единицах. Величина износа может выражаться в единицах длины, объема, массы и др.
     Износостойкость — свойство материала оказывать сопротивление изнашиванию в определенных условиях трения, оцениваемое величиной, обратной скорости изнашивания или интенсивности изнашивания.
     Смазочный материал — материал, вводимый на поверхности трения для уменьшения силы трения и (или) интенсивности изнашивания.
     Смазка — действие смазочного материала, в результате которого между двумя поверхностями уменьшается сила трения и (или) интенсивность изнашивания.
     Смазывание  — подведение смазочного материала к поверхности трения.
     Трение  покоя — трение двух тел при микроперемещениях до перехода к относительному движению.
     Трение  движения — трение двух тел, находящихся в относительном движении.
     Трение  без смазочного материала — трение двух тел при отсутствии на поверхности трения введенного смазочного материала любого вида.
     Трение  со смазочным материалом — трение двух тел при наличии на поверхности трения введенного смазочного материала любого вида.
     Трение  скольжения — трение движения двух твердых тел, при котором скорости тел в точках касания различны по величине и направлению, или по величине или направлению.
     Трение, качения — трение движения двух твердых тел, при котором их скорости в точках касания одинаковы но величине и направлению. Сила трения — сила сопротивления при относительном перемещении одного тела по поверхности другого под действием внешней силы, направленной по касательной к общей границе между этими телами.
     Наибольшая  сила трения покоя — сила трения покоя, любое превышение которой ведет к возникновению движения.
     Предварительное смещение — относительное микроперемещение двух твердых тел при трении в пределах перехода от состояния покоя к относительному движению.
     Скорость  скольжения — разность скоростей тел в точках касания при скольжении.
     Поверхность трения — поверхность тела, участвующая в трении.
     Коэффициент трения — отношение силы трения двух тел к нормальной силе, прижимающей эти тела друг к другу.
     Коэффициент сцепления — отношение наибольшей силы трения покоя двух тел к нормальной относительно поверхностей трения силе, прижимающей тела друг к другу. 

     Виды  изнашивания.
     Механическое  изнашивание происходит в результате механических воздействий.
     Абразивное  изнашивание проявляется вследствие попадания между трущимися поверхностями так называемых абразивных частиц.
     Изнашивание при пластическом деформировании сопровождается изменением макрогеометрических размеров детали без потери массы под действием передаваемой нагрузки и под влиянием сил трения, что сопровождается перемещением металлов в сторону скольжения.  Изнашивание при хрупком разрушении заключается в том, что поверхностный слой трущихся деталей в результате трения и деформирования (чаще многоциклового) подвергается интенсивному наклепу, становится хрупким и разрушается.
     Усталостное изнашивание (“питтинг”) заключается в образовании на поверхности трения усталостных трещин под действием повторных знакопеременных сил.
     Молекулярно-механическое изнашивание происходит в результате молекулярного взаимодействия трущихся поверхностей.
     Изнашивание схватыванием (схватывание  первого рода). Заключается в микросваривании участков трущихся поверхностей, после последующего их взаимного перемещения возникшая связь разрушается.
     Адгезионное (тепловое) изнашивание (схватывание  второго рода). Первые этапы идентичны предыдущему виду изнашивания, а далее схватывание контактирующих поверхностей разъединяется не в месте сваривания, а происходит с переносом части одного металла на поверхность другого (адгезия металла).
     Коррозионно-механическое изнашивание. Это механическое изнашивание, усиленное явлениями коррозии.
     Окислительное изнашивание. Под действием химически агрессивных сред (вода, неорганические и органические кислоты) на трущихся поверхностях образуются оксиды металлов. Данный вид изнашивания наблюдается на всех трущихся поверхностях деталей автомобиля, контактирующих с агрессивными средами – детали ЦПГ двигателя, шарниры систем автомобиля и т.д.
     Фреттинг-коррозионное изнашивание характерно для поверхностей трущихся деталей, подверженных, помимо окисления, вибрациям, т.е. колебаниям с высокой частотой и малой амплитудой.
     Эрозионное  изнашивание заключается в вырывании частиц материалов деталей с поверхностей, омываемых газами с высокой температурой и скоростью.
     Кавитационное изнашивание происходит при омывании твердого тела жидкостью.  
 

        Смазка и её роль в процессах трения и изнашивания.
      Смазывание  поверхностей трения деталей машин обусловлено необходимостью уменьшения сил трения и интенсивности изнашивания, а также охлаждения зоны трения и удаления потоком масла продуктов изнашивания. Смазочный материал оказывает демпфирующее действие в зоне контакта, снижая динамичность переменных нагрузок и уменьшая поперечные и продольные колебания. Смазочные материалы могут быть жидкие (масла, вода, водные растворы), пластичные (консистентные), твердые (графит, дисульфид молибдена) и газообразные.
      В зависимости от количества и вида смазочных материалов между трущимися поверхностями деталей различают следующие  виды трения:
    трение при отсутствии смазки;
    граничное трение;
    жидкостное трение
     При трении без смазки молекулярная составляющая силы трения особенно велика, так как от непосредственного соприкосновения поверхностей защитой служат только окисные и адсорбированные плёнки газов и влаги. При повышении температуры адсорбированные плёнки исчезают, и тогда возникают условия для схватывания в местах разрушения окислых плёнок на контактных поверхностях.
      Трение  без смазки встречается в тормозах, фрикционных передачах, ременных передачах, работающих всухую. При таком виде трения имеет место наибольший износ элементов пар трения.
      При граничном трении наименьшая толщина смазочного слоя может иметь место при мономолекулярном слое, то есть слое, состоящем из однородно расположенных молекул вещества смазки и достигающем 0.1 мкм. Прочность граничных масляных пленок зависит от количества и качества поляризованных молекул. Эти плёнки могут быть очень прочными и после местного их повреждения в процессе трения самозалечиваться. Граничная масляная плёнка должна хорошо сопротивляться продавливанию и иметь слабое сопротивление касательным напряжениям. Эта плёнка не будет разрушаться при внедрении выступов твёрдой детали в поверхность более мягкой и одновременно не будет препятствовать скольжению одной детали по другой. Этими качествами как раз и обладает слой поляризованных молекул смазочного материала.
      При жидкостном трении при толщине смазочного слоя в 5•10-4 мм силы притяжения между молекулами масла и поверхностью детали настолько ослабевают, что молекулы масла получают возможность свободно перемещаться. При относительном движении сопрягающихся деталей в разделяющем их слое масла происходит скольжение между молекулами, не связанными силами притяжения с самими деталями. Происходит как бы свободное скольжение в жидкости. При этом вся нагрузка от одной детали к другой передаётся только через слой масла. Для возможности такой передачи нагрузки необходимо создание давления в слое масла.
      Если  это давление и компенсация утечек масла создаются искусственно, например, с помощью насоса, смазка называется гидростатической, а если давление создаётся автоматически (затягивание масла в клиновой зазор), смазка называется гидродинамической.
      Трение  при газовой смазке можно рассматривать как жидкостное трение, при котором несущий смазывающий слой газа является сжимаемым ( в отличие от жидкости). 
 

       Методы повышения износостойкости.
     Все известные методы упрочнения подразделяются на 6 основных классов:
      упрочнение  с образованием пленки на поверхности;
      с изменением химического состава  поверхностного слоя;
      с изменением структуры поверхностного слоя;
      с изменением энергетического запаса поверхностного слоя;
      с изменением микрогеометрии поверхности и наклепом;
      с изменением структуры по всему объему материала.
     Упрочнение  с созданием пленки на поверхности.
      а) осаждение химической реакции (оксидирование, сульфидирование, фосфатирование, нанесение  упрочняющего смазочного материала, осаждение из газовой фазы).
      б) осаждение из паров (термическое  испарение тугоплавких соединений, катодно-ионная бомбардировка, прямое электронно-лучевое испарение, реактивное электронно-лучевое испарение, электронно-химическое испарение).
      в) электролитическое осаждение (хромирование, никелирование, электрофорез, никельфосфатирование, борирование, борохромирование, хромофосфатирование).
      г) напыление износостойких соединений (плазменное напыление порошковых материалов, детонационное напыление, электродуговое напыление, лазерное напыление, вихревое напыление, индукционное припекание порошковых материалов).
     Упрочнение  с изменением химического  состава поверхностного слоя металла.
      а) диффузионное насыщение (борирование, цианирование, азотирование, нитроцементация и т.п.)
      б) химическое и физико-химическое воздействие (химическая обработка, ионная имплантация, электроискровая обработка и  т.д.).
      Упрочнение  с изменением структуры поверхностного слоя.
      а) физико-термическая обработка (лазерная закалка, плазменная закалка);
      б) электрофизическая обработка (электроконтактная, электроэрозионная, магнитная обработка);
      в) механическая (упрочнение вибрацией, фрикционно-упрочняющая  обработка, дробеструйная, обработка  взрывом, термомеханическая, электромеханическая);
      г) наплавка легированным элементом (газовым пламенем, электрической дугой, плазмой, лазерным лучом, пучком ионов и т.д.).
      Упрочнение  с изменением энергетического запаса поверхностного слоя.
      а) обработка в магнитном поле (термомагнитная обработка, импульсным магнитным полем, магнитным полем);
      б) обработка в электрическом поле.
     Упрочнение  с изменением микрогеометрии поверхности и  наклепом.
      а) обработка резанием (точение, шлифование, сверхскоростное резание);
      б) пластическое деформирование (накатывание, обкатывание, раскатывание, выглаживание, вибронакатывание, вибровыглаживание, калибрование, центробежно-ударное  упрочнение, виброударное и т.д.);
      в) комбинированные методы (анодно-механическая, поверхностное легирование с выглаживанием, резание с воздействием ультразвуковых колебаний, магнитно-абразивная обработка и т.д.).
     Упрочнение  с изменением структуры  всего объема металла.
      а) термообработка при положительных  температурах (закалка, отпуск, улучшение, закалка ТВЧ, нормализация, термомагнитная обработка);
      б) криогенная обработка (закалка с  обработкой холодом, термоциклирование). 
 

        Адгезионное изнашивание.
     Разрушение  поверхностей трения при схватывании (заедании) называют адгезионным изнашиванием. Это наиболее опасный и быстротечный вид изнашивания, который служит главной причиной отказа в работе многих узлов трения.
     Адгезионное изнашивание представляет процесс, возникающий при взаимодействии микронеровностей контактирующих поверхностей зубьев. В результате действия высоких локальных давлений и межатомных сил сцепления происходит соединение микронеровностей, т.е. “холодная сварка”, контактирующих зубьев, последующая пластическая деформация при относительном перемещении зубьев, разрушение локальных сцеплений и, в конечном счете, удаление или перенос металла.
     По  степени развития адгезионного изнашивания  различают:
• начальное  адгезионное изнашивание;
• умеренное  адгезионное изнашивание.
• Предельное адгезионное изнашивание.
     Предельное  адгезионное изнашивание, приводящее к отказу зубчатой передачи, классифицируют как заедание.
Адгезионное изнашивание до определенной степени  развития благоприятно сказывается  на работе зубчатой передачи, т.к. за счет устранения незначительных микронеровностей рабочих поверхностей зубьев увеличивает фактическое пятно контакта и улучшает условия смазки передачи. Существенное влияние на величину адгезионного изнашивания оказывает качество смазки. При правильно подобранной смазке (ее вязкости, чистоте, рабочей температуре, отсутствии воды и т. п.) адгезионное изнашивание должно ограничиваться только начальной стадией.
     В целях предотвращения развития адгезионного изнашивания рекомендуется:
• повышать чистоту обработки рабочих поверхностей зубьев;
• осуществлять приработку передач при частичной нагрузке;
• для  ответственных высоконагруженных  передач применять азотированные  стали вместо цементируемых или  закаливаемых объемной закалкой;
• для  тихоходных передач при окружной скорости менее 3 м/мин не рекомендуется  использовать масла повышенной вязкости с сернистыми и фосфористыми добавками.
     Начальное адгезионное изнашивание
Начальное адгезионное изнашивание обычно происходит во время приработки зубьев и обычно заканчивается удалением небольших погрешностей поверхностей зубьев путем локального износа. Невооруженному глазу рабочая поверхность зубьев представляется неповрежденной, причем следы механической обработки отчетливо различимы. При микроскопическом исследовании можно наблюдать отдельные плоские микроучастки между следами обрабатывавшего зубчатое колесо инструмента. При незначительном адгезионном изнашивании отделяются плоские пластинки размером 10…15 мкм.
     Умеренное адгезионное изнашивание
Адгезионное изнашивание классифицируется как  умеренное, если некоторые или даже все следы механической обработки удалены с рабочих поверхностей зубьев. При определенных условиях адгезионное изнашивание приводит к непрерывному удалению поверхностных пленок и слоев окислов с поверхности зубьев, вызывая значительное изнашивание. 

       Назначение, области применения, условия работы фрикционных передач.
     Фрикционная передача - механическая передача, служащая для передачи вращательного движения (или для преобразования вращательного движения в поступательное) между валами с помощью сил трения, возникающих между дисками, цилиндрами или конусами, насаженными на валы и прижимаемыми один к другому. Фрикционные передачи состоят из двух катков: ведущего и ведомого, которые прижимаются один к другому, так что сила трения в месте контакта катков достаточна для передачи окружного усилия.
     Один  каток к другому может быть прижат с помощью:
-предварительно затянутых пружин (применяют в передачах, предназначенных для работы при небольших нагрузках);
-гидроцилиндров (в случае передачи больших нагрузок);
-собственной массы машины или узла;
-перечисленных выше средств, через систему рычагов;
-центробежной силы (в случае сложного движения катков в планетарных системах).
     Фрикционные передачи классифицируются по следующим признакам:
1. По  назначению:
-с нерегулируемым передаточным числом;
-с бесступенчатым регулированием передаточного числа (вариатор) без промежуточного звена и с промежуточным звеном.
2. По  взаимному расположению осей  и валов:
-цилиндрические или конусные с параллельными осями;
-конические и лобовые с пересекающимися осями;
-торовые соосные.
3. В  зависимости от условий работы:
-открытые (работают всухую);
-закрытые (работают в масляной ванне).
4. По  принципу действия:
-нереверсивные;
-реверсивные.
     Достоинства фрикционных передач:
-простота конструкции и обслуживания;
-плавность передачи движения и бесшумность работы;
-передача обладает большими кинематическими возможностями (преобразование вращательного движения в поступательное, бесступенчатое преобразование скорости, возможность реверсирования на ходу, включение и выключение передачи на ходу без остановки);
-за счет возможности пробуксовки передача обладает предохранительными свойствами. Однако после пробуксовки передача, как правило, резко ухудшает свои качества - появляются лыски на катках, неравномерно срабатываются фрикционные поверхности и т.д. Поэтому использовать пробуксовку как предохранительное средство не рекомендуется.
     Недостатки:
-непостоянство передаточного числа из-за проскальзывания;
-незначительная передаваемая мощность (до 10-20 кВт - открытые передачи; до 200-300 кВт - закрытые);
-сравнительно низкий КПД для открытых передач;
-большой и неравномерный износ катков при буксовании;
-необходимость применения опор валов специальной конструкции с прижимными устройствами (это делает передачу громоздкой);
-незначительная окружная скорость для силовых открытых передач.
     Область применения.
     Вследствие  всех недостатков фрикционные передачи с постоянным передаточным числом в  машиностроении применяют сравнительно редко (фрикционные прессы, молоты, лебедки в буровой технике). Эти передачи чаще применяют в приборах и аппаратах, где требуется плавность хода и бесшумность работы (магнитофоны, спидометры и т.п.).   Наиболее распространены в машиностроении вариаторы - фрикционные передачи с переменным передаточным числом (их применяют в металлорежущих станках, в приводах текстильных и транспортных машин). 
 

     Виды  изнашивания рабочих  поверхностей колес  передачи и критерии износа.
     Основным критерием работоспособности фрикционных передач является износостойкость рабочих поверхностей контактирующих колёс. Обычно для быстроходных фрикционных передач, работающих в масляной ванне, износ стальных колёс имеет вид поверхностного выкрашивания (пнтгинга), а расчёт ведётся (аналогично зубчатым передачам) на контактную выносливость активных поверхностей колёс. Однако в быстроходных закрытых передачах, даже при наличии интенсивной смазки, иногда обнаруживается абразивный износ, обусловленный недостаточной чистотой рабочих поверхностей и частой работой передачи на пусковых и тормозных режимах, когда затруднено образование устойчивой масляной плёнки в зоне контакта.
Для тихоходных фрикционных передач, у которых не обеспечено устойчивой масляной плёнки между контактными поверхностями, или
передача вообще работает без смазки, характерен абразивный износ (истирание) рабочих поверхностей колёс. Особенно интенсивный износ наблюдается при наличии систематического проскальзывания (пробуксовывания) колёс, переменной нагрузки, попадания на рабочие поверхности абразивов (металлических частиц, песчинок, пыли и т.п.).
      Интенсивное истирание рабочих поверхностей колёс ведёт к нарушению их размеров и правильности формы, а также к появлению дополнительных динамических нагрузок. Как контактная выносливость, так и абразивный износ активны! поверхностей колёс, в первую очередь, зависят от величины максимальных контактных напряжений и механических характеристик материалов, из которых изготовлены колёса. Кроме того, на работоспособность передачи большое влияние оказывают технологические факторы (качество и точность изготовления рабочих элементов фрикционной передачи) и эксплуатационные особенности (условия нагружения, проскальзывание, температурный режим, свойства смазки и др.).
     Расчёт фрикционных передач на износостойкость предполагает определение величин интенсивности изнашивания и толщин износа за
требуемый промежуток времени контактирующих поверхностей фрикционных колёс при работе без смазки (как правило, открытых передач) и со смазкой, а также определение ресурса работы передачи.  
 

     Материалы колес, их механические свойства, виды применяемых  смазок.
     Сталь или чугун - фрикционный сплав. Для тормозных устройств применяется сочетание специальных • чугунов или сталей с металлическими, асбокаучуковыми, асбосмоляными и металлокерамическими фрикционными материалами. От этих материалов в первую очередь требуется высокая теплостойкость.
     Фрикционная передача основана на использовании  сил трения, которые возникают  в месте контакта двух гладких  катков (ведущего и ведомого), прижимаемых друг к другу силой. При этом необходимо, чтобы сила трения между катками р была больше или равна окружному усилию: Для фрикционных передач коэффициент трения зависит от материала катков и наличия смазки: При работе стали по стали в масле да 0,04 - 0,05; стали по стали или чугуну без смазки да 0,15 - 0,20; сталь по текстолиту или фибре без смазки да 0,20 - 0,30. Если окружное усилие будет больше силы трения, фрикционная передача будет пробуксовывать, а катки сильно изнашиваться. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Список  литературы: 

    Когаев  В. П., Дроздов Ю. Н. Прочность и  износостойкость деталей машин. М.: Высшая школа, 1991, 320 с.
    Износостойкость сопрягающихся деталей механического оборудования наземных транспортных систем. Н. В. Асеев, Е. Н. Асеева, Э. Ф. Крейчи, М. М. Матлин. Волгоград, РПК «Политехник», 2000, 99 с..
    и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.