Справочник по триботехнике: В 3 т. Т. 2: Смазочные материалы, техника смазки, опоры скольжения и качения/Под общ. ред. М. Хебды, А. В. Чичинадзе. — М.: Машиностроение, 1990. — 416 с.: ил. ISBN 5-217-00967-5
Во 2-м томе советско-польского справочника изложены сведения о характерных узлах трения, работающих со смазочными материалами. Рассмотрены различные смазочные материалы и принципы их подбора с целью минимизации трения и изнашивания. Изложена техника смазывания элементов машин. Приведены инженерные методы расчета и оценки гидродинамической, эластогидродинамической и граничной смазки в три-бологических системах: подшипниках скольжения и качения, зубчатых передачах и кулачковых механизмах. Представлены сведения о материалах деталей машин, работающих со смазыванием.
Для инженеров, занимающихся разработкой, изготовлением и эксплуатацией машин и материалов.
ОГЛАВЛЕНИЕ
От авторов.......... 8
Глава 1. Введение (М. Хебда
и А. В. Чичинадзе)..... 9
1.1. Характерные узлы трения и детали машин, работающие с использованием смазочных материалов (М. Хебда). . 9
1.1.1. Узлы трения скольжения ............ 9
1.1.2. Системы трения качения ............ 10
1.1.3. Смешанные узлы трения ............ 11
1.2. Смазочные материалы
(М. Хебда)......... 11
КЗ. Типы современных смазочных масел (В. Л. Лашхи и И. Г. Фукс)........ 12
1.3.1. Классификация смазочных масел....... 12
1.3.2. Основы, используемые
для получения масел ... 13
1.3.3. Функциональные присадки и антифрикционные добавки.......... 18
Список литературы...... 28
Глава 2. Смазочные материалы
'2.1. Масла для двигателей внутреннего сгорания (В. Л. Лашхи и И. Г. Фукс)...... 29
2.1.1. Назначение, деление и классификация масел ... 29
2.1.2. Базовые масла для получения моторных масел. Функциональные присадки 34
2.1.3. Трибологические свойства масел для двигателей . . 37
2.1.4. Правила подбора масел для двигателей..... 38
2.2. Масла для трансмиссий к передач (В. 'Л. Лашхи и И. Г. Фукс)......... 40
2.2.1. Назначение, деление и классификация масел.... 40
2.2.2. Базовые масла для получения трансмиссионных
масел. Функциональные присадки ........... 45
2.2.3. Правила подбора трансмиссионных масел... 47
2.3. Индустриальные масла 48 (К. М. Бадыштова и И. Г. Фукс)
2.3.1. Назначение и классификация .......... 48
2.3.2. Базовые масла и функциональные присадки, используемые в производстве товарных масел...... 52
2.3.3. Трибологические свойства индустриальных масел 56
2.3.4. Правила подбора индустриальных масел.... 60
2.4. Другие типы масел (В. Гур-
ски) ............ 62
2.4.1. Гидравлические масла 62
2.4.2. Масла для амортизаторов ........... 75
2.4.3. Масла для смазывания цилиндров и осей ... 79
2.4.4. Турбинные масла. . . 81
2.4.5. Компрессорные масла 84
2.4.6. Масла, предохраняющие от коррозии при временной консервации металлических изделий...... 90
2.4.7. Масла для технологических операций..... 94
2.4.8. Специальные масла. . 95
2.5. Пластичные смазки (А. Ва-
хал) ............ 96
2.5.1. Структура пластичных смазок........ 96
2.5.2. Свойства пластичных смазок.......... 101
2.5.3. Компоненты, используемые для получения пластичных смазок...... 109
2.5.4. Классификация пластичных смазок...... 46
2.5 5. Характеристики пластичных смазок ..... П7
2.5.6. Трибологические свойства пластичных смазок . . . 136
2.5.7. Подбор пластичных
смазок.......... 139
2.6. Твердые смазочные материалы и антифрикционные покрытия (Р. М. Матвеевский) 145
2.6.1. Классификация и основные характеристики твердых смазочных материалов 145
2.6.2. Композиция на основе
ТСМ........... 149
2.6.3. Трибологические свойства ТСМ......... 152
2.7. Принцип подбора смазочных материалов с целью минимизации трения и изнашивания (И. А. Буяновский) . . . 158 Список литературы...... 161
Глава 3. Смазка элементов машин ............ 165
3.1. Виды трения при смазке 165
3.1.1. Трение при граничной смазке (И. А. Буяновский) ........... 165
3.1.2. Трение при жидкостной смазке (X. Кшеминьски-Фреда)........... 170
3.1.3. Трение при несовершенной смазке (смешанное трение) (X. Кшеминьски-Фреда)........... 176
3.2. Способы и системы смазывания (М. Хебда)..... 181
3.2.1. Устройства для создания разности давления смазочной жидкости ..... 181
3.2.2. Система дозирования смазочной жидкости .... 183
3.2.3. Устройства для измерения давления, температуры и объема смазочной жидкости ........... 185
3.2.4. Теплообменники . . . 186
3.3. Фильтрация смазочного материала в системах смазывания (М. Хебда)....... 186
3.3.1. Методы исследования загрязнении масла..... 187
3.3.2. Процессы фильтрации масла........... 191
3.3.3. Фильтрация жидкости
в отстойниках....... 194
3.3.4. Очистка жидкости в электростатическом поле. . 195
3.3.5. Фильтры для очистки смазочных жидкостей.... 197
3.4. Подбор подшипников и их размещение в зависимости от условии работы (X. Кшеминь-ски-Фреда).......... 202
3.5. Уплотнения узлов трения
(X. Кшеминьски-Фреда).... 218
3.5.1. Контактные уплотнения ............ 218
3.5.2. Бесконтактные уплотнения ........... 222
Список литературы...... 224
Глава 4. Гидродинамическая, эластогидродинамическая и граничная смазка в трибологи-ческих системах....... 226
Условные обозначения .... 226
4.1. Гидродинамическая смазка в узлах трения машины
(М. В. Коровчинский). ... 228
4.1.1. Физические свойства жидкостей, обеспечивающие гидродинамическую смазку. Диаграмма Герси—Штрибе-
ка. Формула Петрова. . . 228
4.1.2. Вязкость жидкостей и газов и ее зависимость от температуры и давления. . 233
4.1.3. Плотность, теплоемкость и теплопроводность смазывающих жидкостей и
газов........... 237
4.2. Проектирование и расчет опор скольжения под постоянной нагрузкой........ 240
4".2.1. Методика расчета радиальных цилиндрических подшипников (Е. И. Квит-ницкий).......... 240
4.2.2. Расчет радиальных подшипников, работающих в экстремальных условиях
(Е. И. Квитницкий). ... 257
4.2.3. Методика расчета осевых подшипников скольжения (В. И. Дьяков) .... 262
4.2.3.1. Основные конструктивные соотношения осевых подшипников с наклонными несущими поверхностями .......... 262
4.2.3.2. Основные конструктивные соотношения осевых опор с самоустанавливающимися колодками...... 265
4.3. Устойчивость равновесно-
го положения валов роторных машин на смазочной пленке (А. В. Воскресенский)..... 268
4.3.1. Оценка возможности потери устойчивости стационарного движения ротора и расчет границ устойчивости 268
4.3.2. Конструктивные меры предотвращения самовозбуждающихся колебаний ротора............ 273
4.4. Гидростатические опоры скольжения (А. М. Веледниц-
кий) ............ 275
4.4.1. Основные конструктивные схемы....... 275
4.4.2. Расчет гидростатических подшипников..... 279
4.5. Эластогидродинамическая задача трения в подшипниках качения, зубчатых передачах
и кулачковых механизмах 283
(X. Кшеминьски-Фреда)....
4.5.1. Нормальные напряжения, деформации и поле контакта неконформных деталей ........... 289
4.5.2. Основные модели жидкостного трения в некон-формныя узлах...... 297
4.5.3. Дополнительные модели ЭГД-пленки смазки. . . 308
4.5.4. Трение и изнашивание в неконформном смазанном контакте...... 321
4.5.5. ЭГД-пленка смазки
в подшипниках качения. . 325
4.5.6. ЭГД-пленка смазки
в зубчатых передачах. . . 329
4.5.7. ЭГД-пленка смазки
в кулачковых механизмах 334
4.5.8. Примеры расчета ЭГД-пленки смазки в неконформных узлах трения..... 335
4.6. Граничная смазка при трении (И. А. Буяновский). . 338
4.6.1. Критерии образования и разрушения граничных слоев при трении..... 338
4.6.2. Расчетные формулы для определения переходных температур........ 339
4.6.3. Расчет на изнашивание при граничной смазке 340
4.7. Конструкционные материалы л.пя V-Члгт ТПРЧИЯ. пяйп-
шанной и граничной смазке
(X. Кшеминьски-Фреда).... 343
4.7.1. Материалы для направляющих и подшипников скольжения........ 344
4.7.2. Материалы для подшипников качения..... 355
4.7.3. Материалы для зубчатых передач....... 357
4.7.4. Материалы кулачковых механизмов...... 363
Список литературы...... 363
Глава 5. Подшипники качения
(А. В. Орлов)........ 368
Условные обозначения .... 368
5.1. Основы проектирования и подбора подшипников качения 368
5.1.1. Контактная прочность 368
5.1.2. Контактные напряжения и деформации..... 369
5.1.3. Усилия в подшипниках ............ 381
5.1.4. Упругие деформации подшипников....... 382
5.1.5. Кинематика подшипника 384
5.2. Конструкции подшипников
и их особенности...... 384
5.3. Расчет на долговечность 385
5.4. Расчет на статическую грузоподъемность...... 387
5.5. Трение качения и энергетические потери в подшипниках 387
5.6. Материалы для подшипников качения......... 390
5.7. Смазывание подшипников качения........... 390
5.8. Повышение долговечности и предельной быстроходности подшипников качения .... 391
5.9. Опоры качения с поверхностями оптимизированной формы, их расчет и технология изготовления........ 391
5.9.1. Эллиптический профиль с начальным двухточечным контактом..... 393
5.9.2. Сложный профиль. . 396
5.9.3. Повышение долговечности роликовых опор. . . 409
5.9.4. Определение формы поверхностей качения, обеспечивающей заданное распределение давления на площадке контакта...... 410
Список литературы...... 411
ОТ АВТОРОВ
Уважаемый читатель, мы надеемся, что Вы уже ознакомились с первым томом советско-польского справочника по триботехнике, который посвящен теоретическим основам трения, изнашивания и смазывания, методам инженерных расчетов на трение и изнашивание, принципам конструирования узлов трения и методам моделирования трения и износа и ряду других проблем.
Теперь Вам предлагается второй том справочника, который логически связан с первым томом.
Во втором томе изложены сведения, необходимые научным работникам и инженерам для разработки, испытания и эксплуатации узлов трения, работающих при смазке. Подробно рассмотрены методы расчетов, испытания и конструирования подшипников скольжения и качения, герметизирующих устройств. Изложены сведения и принципы техники смазки. Наконец, даны необходимые сведения о смазочных материалах различных классов и назначений.
Материал второго тома содержит математические выкладки, таблицы, графики, номограммы и пояснительный текст. Текст содержит необходимые ссылки на рекомендуемую литературу и на соответствующие главы и параграфы первого и третьего томов.
Считаем целесообразным подчеркнуть, что трибология и триботехника стремительно развиваются в промыш-ленно развитых странах и выдвигаются на передний план среди важных научно-технических задач. Для их решения во многих странах созданы государственные и общественные ор-
ганизации, которые способствуют развитию как науки о трении, износе и смазке (трибологии), так и ее инженерных приложений (триботехники) для различных отраслей народного хозяйства.
Например, в СССР за период написания и подготовки к изданию первого и второго томов справочника было издано Постановление Совета Министров СССР о создании на базе ранее существовавшего научного Совета по трению и смазке АН СССР межведомственного Научного Совета по трибологии при АН СССР, ГК.НТ СССР и Союза НИО СССР, на который возложены обязанности всемерного расширения и углубления научно-технических работ в области трибологии в стране по линии министерств и ведомств. В этот же период по общественной линии Союз НИО СССР преобразовал ранее существовавший при ВСНТО Комитет по проблемам износостойкости и трения в Координационный Совет по триботехнике, который должен способствовать через общественные научно-технические общества широкому внедрению научных достижении в области трибологии и триботехники в инженерную практику.
Для этого создан хозрасчетный Научно-инженерный центр «Надежность машин». Успешную научно-техническую пропаганду ведут журналы «Трение и износ» (СССР) «Трибология» (Польша).
М. ХЕБДА, А. В. ЧИЧИНАДЗЕ