НЕФТЬ-ГАЗ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
На главную >>


Теперь на нашем сайте можно за 5 минут создать свежий реферат или доклад

Скачать книгу целиком можно на сайте: www.nglib.ru.

Предложения в тексте с термином "Трение"

Приведем ориентировочные значения коэффициентов / трения скольжения (при покое):

Методы решения задач статики при наличии трения остаются такими же, как и при отсутствии его, причем в уравнения равновесия обычно вводят максимальные величины сил трения.

На основании второго закона тренкя скольжения равнодействующая сил трения колодки о шайбу равна

Полностью или частично эта составляющая уравновешивается силой трения; согласно второму закону трения скольжения, ее максимальное значение равно

Для того чтобы тело, лежащее на наклонной плоскости, находилось в син, движущая сила G1 должна быть по модулю равна силе трения FTp, равжзвет.

Если угол, который наклонная плоскость составляет с горизонтом, равен углу трения, то тело, лежащее на наклонной плоскости, будет под действием собственной силы тяжести либо равномерно скользить вниз, либо находиться в некое.

Наклонной плоскостью с переменным углом наклона к горизонту пользуются для экспериментального определения угла трения <р и коэффициента трения / (рис.

Трение в резьбе, имеющей треугольный или трапецеидальный профиль, подобно трению в клинчатом ползуне.

В теоретической механике полагают тела абсолютно твердыми и физико-механические свойства их не учитывают (за исключением вопросов, связанных с трением).

трения на каждой грани нормальная реакция направ

Соответствующий этому приведенному коэффициенту угол трения обозначим ф' и назовем приведенным углом трения, тогда

Очевидно, что /' > /, следовательно, при прочих равных условиях трение в клинчатомползуне больше трения на плоскост и.

Понятие приведенного коэффициента трения является условным, так как он изменяется в зависимости от угла заострения клинчатого ползуна.

Трение в кзепежной метрической резьбе подобно трению клинчатого ползуна с углом заострения 2(3 = 120J, для трапецеидальной резьбы угол 2$ = 150°.

Расчеты с учетом трения в резьбе мы будем проводить при изучении ч.

Угол естественного' откоса сыпучего тела равен углу трения между его частицами.

Трение качения

Трением качения называется трение движения, при котором скорости соприкасающихся тел в точках касания одинаковы по величине и направлению.

Если движение двух соприкасающихся тел происходит при одновременном качении и скольжении, то в этом случае возникает трение качения с проскальзыванием.

Отсюда видно, что трение качения в состоянии покоя может изменяться от нуля до какого-то максимального значения, причем максимальным оно будет в момент начала движения.

Максимальное значение плеча k называется коэффициентом трения качения, он имеет размерность длины и выражается в сантиметрах или миллиметрах.

Приведем ориентировочные значения коэффициентов k трения качения для катка по плоскости (см):

В ряде случаев при изучении трения качения активные и реактивные силы, действующие на каток, удобно представлять себе в ином виде (рис.

Трение качения в большинстве случаев меньше трения скольжения, поэтому вместо подшипников скольжения широко применяют шариковые и роликовые подшипники качения.

На практике нередки случаи сочетания трения скольжения с трением качения, например в зубчатых передачах или игольчатых подшипниках.

В заключение рассмотрим качение колеса по прямолинейному рель-: су в различных условиях трения.

7 показаны положение мгновенного центра скоростей и графики скоростей точек вертикального диаметра в случаях трения скольжения, трения качения, трения качения с проскальзыванием, частичного и полного буксования колеса.

Найти, пренебрегая трением, чему при этом равна сила давления Р камня А на кулису, если сила тяжести ее равна G.

Реакция N будет перпендикулярна направляющим кулисы, а сила давления Р будет перпендикулярна кулисе, так как по условию трением пренебрегаем.

Применив принцип освобождаемое™, рассмотрим кирпич как материальную точку, движущуюся вдоль оси х под действием силы тяжести G, нормальной реакции N и силы трения /vrp.

Кроме того, на основании второго закона трения скольжения можно записать

Согласно второму закону трения скольжения, сила трения FTp будет равна

Трением пренебречь.

Разность натяжений ветвей равна силе трения, действующей между ремнем и шкивом, и в данном случае является окружным усилием.

Потери на преодоление сил вредного сопротивления имеют место во всех механизмах и машинах и вызываются силами трения и силами сопротивления окружающей среды.

Главную часть прибора для испытания материалов ударом составляет стальная тяжелая отливка М, прикрепленная к стержню, который может вращаться почти без трения вокруг неподвижной горизонтальной оси О (рис.

Силой трения, по условию, пренебрегаем.

Обращаем внимание на то, что при решении не принимаются во внимание силы трения и сопротивления воздуха.

НО ,Ц,Зтот закон справедлив при движении под действием любой потенциальной силы; при действии же непотенциальных сил (например, силы трения) механическая энергия переходит в другие виды энергии.

Пренебрегая трением на оси цилиндра, найти натяжение S нити, угловую скорость со и ускорение е цилиндра, когда груз Р опустится на расстояние li.

Учитывая, что вначале система находилась в покое, что работа силы тяжести цилиндра равна пулю (точка ее приложения не перемещается), и пренебрегая трением, будем иметь где

Во втором издании учебник переработан в соответствии с новыми Государственными стандартами СССР, в частности со стандартами на термины, определения, обозначения, расчет геометрии, допуски для зубчатых и червячных передач, расчет на прочность зубчатых передач, со стандартами на редукторы и механические муфты, подшипники качения и шлицевые соединения, со стандартами «Трение и изнашивание в машинах», «Балансировка вращающихся тел» и др.

Износостойкость подшипников скольжения резко повышается, если обеспечен режим жидкостного трения.

Нагрев деталей может быть вызван притоком тепла извне или за счет выделения тепла в результате трения в кинематических парах механизмов.

Определим силы трения и установим соотношения между силами трения в прямоугольной и треугольной резьбах.

Так как /' > /, то трение в треугольной резьбе больше, чем в прямоугольной.

Трение отклоняет полную реакцию от нормали на угол трения ф.

При отвинчивании гайки направление силы трения в резьбе меняется и тогда

Этот момент уравновешивается моментом УИР в резьбе и моментом трения Моп опорной поверхности гайки или головки болта:

Момент трения Моп ка опорной поверхности гайки или головки болта при их завинчивании определяют по формуле, основанной на допущении, что равнодействующая сил трения Qf между торцом гайки и соединяемой деталью приложена на среднем диаметре dcp опорной поверхности (рис.

При коэффициенте трения / = 0,15

11), которые создают дополнительное натяжение и трение в резьбовом соединении.

Пружинная шайба, кроме того, уменьшает влияние вибрации на трение в резьбе;

Приведенный угол трения ф' = arctg/' зависит от приведенного коэффициента трения в резьбе /' = со^а, , где / находится в пределах от 0,1 до 0,3.

Чтобы предотвратить относительный сдвиг соединяемых деталей, в месте стыка необходимо создать силу трения, которая создается затяжкой болтов.

Расчетный диаметр резьбы где р — коэффициент запаса (1,2 — 1,3); z — число болтов соединения; / — коэффициент трения; k — число плоскостей трения (для схемы по рис.

Условие передачи внешнего момента от рычага к валу где М = PL — момент внешних сил; Р — коэффициент запаса, Р = 1,2 -т- 1,3; MTp = fNda — Рис, 28,20 момент сил трения на поверхности вала; / — коэффициент трения, для стали по чугуну/ = 0,15 -ь 0,2; N — нормальная сила; dB —диаметр вала.

Предположим, что половинки ступицы клеммы соединены с рычагом шарнирно в точке О, и составим для одной половинки уравнение равновесия, не учитывая силу трения: где z — число болтов.

Но определить силу трения в заклепочном соединении трудно, поэтому в расчетах ее не учитывают, в) у/,

По способу передачи движения: а) трением — фрикционные, ременные, канатные; б) зацеплением — зубчатые, червячные, винтозые, цепные.

Движение передается возникающей между катками силой трения F.

Во избежание проскальзывания сжатием катков создают силу трения, большую окружной силы в k раз, где?

Материалы катков должны обладать следующими свойствами: высокой износостойкостью и поверхностной прочностью, высоким коэффициентом трения, высоким модулем упругости (для уменьшения относительного проскальзывания и потерь при перекатывании катков), минимальной способностью к поглощению влаги.

Наибольшее применение для катков фрикционных передач получили сочетания следующих материалов: закаленная сталь по закаленной стали, обычно сталь типа ШХ15 с термической обработкой поверхности HRC60; такая передача может работать в масляной ванне или всухую; чугун по чугуну; такая передача может работать со смазкой и всухую; текстолит или фибра постали или чугуну; в передачах с катками из этих материалов требуются меньшие силы нажатия благодаря высоким значениям коэффициента трения скольжения; такие передачи работают всухую.

Величина силы прижатия, необходимая для обеспечения силы трения между катками, создается с помощью пружин.

Для уменьшения силы Q прижатия катков следует выбирать материалы с наибольшими коэффициентами трения, имея при этом в виду, что при окружной скорости v > 7 м/с работа всухую недопустима из-за быстрого износа рабочих поверхностей катков.

зубчатой передачи определяется потерями на трение в зацеплении, учитываемыми коэффициентом т]3 (табл.

Потери на трение в подшипниках можно принять в пределах (для одной пары подшипников): т]п = 0,96 ~- 0,98 для подшипников скольжения, т]„ = 0,99 -~ 0,995 для подшипников качения.

Относительное скольжение поверхностей зубьев вызывает появление силы трения Рис.

Кроме того, пренебрегают силами трения, что позволяет считать силу Fn направленной по общей нормали к профилям зубьев.

Если пренебречь трением на опоре и в шарнире, то реакция такой связи будет направлена перпендикулярно опорной плоскости и неизвестна только по модулю (одно неизвестное).

К недостаткам передачи следует отнести большое трение в резьбовой паре, обусловливающее повышенный износ, и низкий к.

Прямоугольная резьба, трение в которой меньше, чем в трапецеидальной, не находит широкого применения, так как невозможна ее обработка фрезерованием и шлифованием.

В ряде конструкций, где требуется уменьшить потери на трение в резьбе, применяют шариковые винтовые пары (рис.

2), в которых трение скольжения заменено трением качения.

Для перемещения винта с грузом Q необходимо приложить момент где Мр = 0,5Qdz tg (ф + ср') — момент в резьбе; Моп = 0,5Q/UP — момент трения на опорном торце; ср' = arctg (//cos a") — приведенный угол трения, ijj — угол подъема винтовой линии резьбы на среднем диаметре d2; f — коэффициент трения скольжения; dcp — средний диаметр опорного торца.

Если трение скольжения на опорном торце заменено трением качения (поставлен упорный подшипник качения), то принимают Л10,, = = 0.

Если угол ojj подъема винтовой линии будет меньше соответствующего угла трения ср или ср', то винтовая пара будет самотормозящей.

Большая скорость скольжения и трение служат причиной низкого к.

Определяются они, так же как потери на трение в винтовой паре, по формуле

Величина ф' определяется приведенным коэффициентом трения /':

Для стального червяка и бронзового колеса величину приведенного угла трения ф' в зависимости от скорости скольжения можно принять по табл.

Материалы для изготовления червяка и червячного колеса выбирают такими, чтобы потери на трение в зацеплении были минимальными.

Потери на трение в зацеплении „ _ «8Y____= tg7°07' _ tg(7°07' +Г20') '

Для снижения потерь на трение быстроходный червяк расположен на шариковых подшипниках, а тихоходный вал колеса — на конических роликовых.

В ременных передачах полезная нагрузка передается силами трения между ремнем и шкивами, создаваемыми предварительным натяжением ремня.

Клиновые ремни по сравнению с плоскими могут передавать большую окружную силу за счет большего трения.

Вместо коэффициента трения / для плоского ремня здесь учитывается приведенный коэффициент трения (аналогично трению клинчатого ползуна, см.

При этих величинах угла у среднее значение приведенного коэффициента трения

Натяжные устройства в ременных передачах применяют для создания начального натяжения S0, обеспечивающего необходимую силу трения ремня о шкив, увеличения угла обхвата ремня малого шкива и для компенсации увеличения длины ремня в результате вытягивания.

Это позволяет частично заменить трение скольжения между цепью и зубьями звездочки трением качения.

В соответствии с ГОСТ 13552—68 зубчатые цепи выпускаются с шарнирами трения качения (рис.

С целью уменьшения потерь на трение и повы-шения износостойкости звеньев механизма толкатель может быть снабжен роликом 3 (рис.

При качательном движении звена / во время рабочего хода (при вращении звена / против хода часовой стрелки) собачка 2 поворачивает храповое колесо, а при обратном ходе ведомое звено остается неподвижным под действием сил трения или дополнительной собачки 4.

Опоры осей и валов по виду трения разделяются на опоры скольжения и опоры качения.

У последних трение скольжения заменено трением качения путем использования промежуточных тел качения в виде шариков или роликов.

Достоинствами подшипников скольжения являются сравнительно малые размеры в радиальном направлении, слабая чувствительность к толчкам и ударам, довольно большая долговечность при жидкостном трении рабочих поверхностей.

при нежидкостном трении, большие размеры в осевом направлении и значительный расход смазки.

В подшипнике скольжения желательно обеспечивать жидкостное трение.

По сравнению с подшипниками скольжения подшипники качения имеют следующие достоинства: меньшие моменты сил трения, сравнительно небольшой нагрев, незначительный расход смазки и малую ширину.

Смазка существенно влияет на долговечность подшипников качения, так как она обеспечивает отвод тепла, уменьшает потери на трение и защищает подшипники от коррозии.

Подпятники, конструкция которых основана на трении скольжения (рис.

Часть опорной поверхности пяты, расположенная в непосредственной близости от оси вала, находится в условиях малых скоростей скольжения и повышенного трения, в результате чего возможны заедание и задиры рабочих поверхностей.

ГЛАВА VI ТРЕНИЕ § 6.

Понятие о трении

Абсолютно гладких и абсолютно твердых тел в природе не существует, и поэтому при перемещении одного тела по поверхности другого возникает сопротивление, которое называется трением.

В дальнейшем изложение вопросов, относящихся к трению и изнашиванию, производится в соответствии с ГОСТ 16429—70 «Трение и изнашивание в машинах.

Вращающий момент в диапазоне от 120 до 12 500 Н-м передается силами трения на поверхности вала и полумуфт, создаваемыми затяжкой крепежных болтов.

В первом случае вращающий момент передается силами трения, возникающими на стыке полумуфт от затяжки болтов, а во втором — непосредственно болтами, работающими на срез и смятие.

Согласно этому стандарту, трение —• явление сопротивления относительному перемещению, возникающему между двумя телами в зонах соприкосновения поверхностей по касательной к ним.

Трение — явление, чрезвычайно распространенное в природе и имеющее большое значение.

На трении основана работа ременных и фрикционных передач, тормозных устройств, прокатных станов, наклонных транспортеров, фрикционных муфт и т.

Трение обеспечивает сцепление с землей и, следовательно, работу автомобилей, тракторов и других транспортных машин.

При отсутствии трения человек не мог бы ходить.

Управляемые муфты подразделяются на кулачковые и зубчатые, основанные на зацеплении, и фрикционные, в которых используется трение.

Наряду с этим трение во многих случаях является вредным сопротивлением, на преодоление которого затрачивается нередко весьма большое количество энергии.

Условие работоспособности (отсутствие пробуксовки) фрикционных муфт выражается неравенством где К —коэффициент запаса сцепления, К = 1,25 -f- 1,5; Т„ —номинальный момент, передаваемый муфтой; Ттр — момент трения на полумуфтах.

При этом на кольцевых рабочих поверхностях соприкосновения полумуфт возникают силы трения, равнодействующие которых приложены на приведенном радиусе трения /?

Тогда момент сил трения, вращающий ведомую полумуфту,

При малых вращающих моментах, передаваемых муфтой, оба диска изготовляют из металла; при больших моментах один из дисков облицовывается фрикционным материалом, что позволяет увеличить трение рабочих поверхностей и, следовательно, уменьшить силу, необходимую для включения муфты.

Диски фрикционных муфт проверяют на износостойкость по условию где [р] — допускаемое давление на поверхности трения муфты: для стали по стали [р] = 60 н- 80 МПа, для чугуна по стали [р] =.

Трение движения

Трение скольжения

Трение качения

Трение качения с проскальзыванием

Трением покоя называется трение двух тел при предварительном смещгнии, т.

Трением движения называется трение двух тел, находящихся в относительном движении.

Трение скольжения

Трением скольжения называется трение движения, при котором скорости соприкасающихся тел в точках касания различны.

Трение скольжения, как и трение покоя, обусловлено прежде всего шероховатостью и деформацией поверхностей, а также наличием молекулярного сцепления у прижатых друг к другу тел.

Трение скольжения сопровождается износом, т.

Трение характеризуется силой трения.

Сила трения есть сила сопротивления относительному перемещению двух тел при трении.

Если к телу приложить небольшую движущую силу Р, то оно не придет в движение, так как эта сила будет уравновешиваться силой трения /^р, которая является, таким образом, реакцией ояорной плоскости, направленной вдоль плоскости.

Сила трения до начала относительного движения называется н е-полной силой трения.

Максимальное значение сила трения покоя имеет в момент начала относительного движения и называется наибольшей силой трения покоя или просто силой трения покоя.

Трение.

Понятие о трении.

Трения скольжения.

французские ученые Амонтои, а затем Кулон провели серьезные исследования в области трения и на основе их сформулировали три основных закона трения скольжения, обычно называемых законами Кулона:

Трение качения.

Отношение силы трения FTp к нормальной составляющей N внешних сил, действующих на поверхности тела, называется коэффициентом трения скольжения, обозначаемым / (при неполной силе трения покоя это отношение называется коэффициентом сцепления).

В результате второй закон трения скольжения можно сформулировать так: сила трения равна коэффициенту трения скольжения, умноженному на силу нормального давления или реакции.

Максимальное значение этого угла (что будет в момент начала движения) называется углом трения и обозначается ,ф.

коэффициент трения скольжения равен тангенсу угла трения.

Если коэффициент трения скольжения одинаков для всех напра-' влений движения, то множество (геометрическое место) полных реакций образует круговой конус, который называется конусом трения (рис.

Свойство конуса трения заключается в том, что для равновесия тела, лежащего на шероховатой поверхности, равнодействующая приложенных к нему активных сил должна проходить внутри конуса трения.

По второму закону трения скольжения,

В зависимости от наличия между сопрягаемыми поверхностями слоя смазки трение подразделяется на три вида: трение без смазки, граничное трение, жидкостное тре-н и е; в последнем случае трущиеся поверхности тел полностью разделены слоем смазки.




Главный редактор проекта: Мавлютов Р.Р.
oglib@mail.ru