Общие аспекты

Лекция

Конструктивные методы повышения износостойкости деталей

Общие аспекты

Развитие конструкций машин происходит при постоянном стрем­лении к увеличению их производительности, что почти всегда со­провождается повышением механической и тепловой нагрузок по­движных сопряжений деталей. В связи с этим перед конструктором стоит задача создания новых, более совершенных узлов трения. Помимо того необходимо достичь высокой надежности машины, снизить ее массу, сократить расход дефицитных материалов. Это особенно важно при конструировании машин массового производ­ства. Известно, что повышение долговечности машины даже в не­большой степени ведет к большой экономии металла, уменьшению затрат на производство запасных деталей, сокращению объема числа ремонтов, а следовательно, увеличению числа фактически ра­ботающих машин.

Поскольку при конструировании машин учитываются экономи­ческие факторы производства и эксплуатации, конструктору необ­ходимо проводить перспективный прогноз длительности использо­вания данной машины с учетом продолжительности эксплуатации машин предшествующих моделей. В ряде случаев этот срок состав­ляет 25 лет, а иногда и более, например, для металлообрабатывающих станков, автомобилей, тракторов, транспортных самолетов.

При выборе конструктивного решения необходимо учитывать предстоящие затраты не только на изготовление машины или ее отдельных узлов, но и на обслуживание, и ремонт. Последние затраты при длительной эксплуатации машины во много раз больше стои­мости ее изготовления. Поэтому главное внимание конструктора должно быть направлено на то, чтобы уменьшить износ узлов трения машины, сократить время и затраты труда на замену изношенных деталей и на регулировочные работы, снизить силы трения, повысив тем самым КПД машины, и др.

В конструктивную разработку узлов трения входят:

– оценка и выбор принципиальной схемы работы узлов трения с точки зрения их влияния на износостойкость и надежность ма­шины в целом;

– выбор материалов и сочетания их в парах трения;

– назначение размеров и конфигурации деталей с учетом местной и общей прочности;

– разработка мер по уменьшению общих и местных перегрузок;

– обеспечение нормального функционирования узлов трения в за­данных условиях с помощью смазочной системы, защиты от загряз­няющего действия среды, блуждающих токов и перегрева от по­сторонних источников тепла, воздействующих (систематически или эпизодически) на узел в процессе работы;

– обеспечение эксплуатационной технологичности конструкции;

– защита трущихся поверхностей деталей и узлов от возможных аварийных повреждений при эксплуатации;

– разработка средств диагностирования узлов трения.