К вопросу определения толщины смазочного слоя при решении триботехнических задач

Инженерный журнал: наука и инновации

# 12·2016 1

УДК 621.81 DOI 10.18698/2308-6033-2016-12-1564

К вопросу определения толщины смазочного слоя

при решении триботехнических задач

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия

Изучено изменение толщины масляного слоя в условиях тяжело нагруженного

контакта при моделировании работы зубчатого зацепления с помощью роликовой

аналогии. На базе экспериментов, выполненных на машине трения, построены но-

мограммы, позволяющие учесть положения контактно-гидродинамической тео-

рии смазки, а также суммарную скорость качения, максимальное контактное

напряжение по Герцу, приведенный радиус кривизны контактирующих поверхно-

стей и скорость их скольжения. Полученные номограммы позволяют сократить

затраты на проектирование и проведение натурных экспериментальных исследо-

ваний. Эту методологию в дальнейшем можно использовать при автоматизиро-

ванном проектировании зацеплений и узлов трения.

Ключевые слова:

надежность, долговечность, трансмиссия, зубчатые колеса, сма-

зочный материал, моделирование с помощью роликовой аналогии.

Основными причинами выхода из строя трансмиссий и их меха-

низмов управления являются износ рабочих поверхностей зубьев,

появление недопустимых зазоров, поломка зубьев. Для обеспечения

работоспособности зубчатых механизмов необходимо создание на по-

верхностях трения устойчивой масляной пленки, что достигается при-

менением различных смазочных материалов. Выбор смазочного ма-

териала обусловлен конкретными условиями работы, материалом

зубчатых колес и особенностями их химико-термической обработки.

Помимо этого для механизмов авиационной и космической техники

следует учитывать наличие агрессивных сред, вакуума и низких тем-

ператур. Важнейшим фактором, определяющим достоверность и эф-

фективность экспериментальных исследований, является полнота

учета многообразных кинематических и динамических процессов,

протекающих в трансмиссиях зубчатых механизмов в условиях ре-

альной эксплуатации. В работе изучено изменение толщины масля-

ного слоя в условиях тяжело нагруженного контакта при моделиро-

вании зубчатых зацеплений с помощью роликовой аналогии.

В зоне контакта, имитирующей эвольвентное зацепление зубча-

тых колес, образуется смазочный слой толщиной от долей микромет-

ра до нескольких микрометров. Толщина этого слоя влияет на изна-

шивание поверхностей деталей машин, их контактную прочность,

коэффициент трения и возможность возникновения заедания. Со-

гласно контактно-гидродинамической теории смазки, толщина мас-