Машиностроительные материалы: Краткий справочник - Раскатов В.М.
Скачать (прямая ссылка):
Выбор материалов вала и подшипника зависит в первую очередь от типа опор.
Газодинамический подшипник — подшипник, несущая способность (до 1,0 кгс/см2) газовой смазки которого возникает в процессе набора частоты вращения вала (гидродинамический эффект) — его отрыва и всплытия.
Газостатический подшипник — подшипник, несущая способность (до 8,0 кгс/см2) которого обеспечивается постоянным внешним поддувом газа через поры или канавки подшипника.
Применяются комбинированные (гибридные) подшипники, использующие гидродинамический и гидростатический принципы. Но во всех случаях к применяемым материалам предъявляются повышенные требования относительно точности и чистоты обработки, стабильности и величины трения (в момент пуска и останова), противозадирности и др.
Для валов применяются стали 9X18, ШХ15, Р18, Р9, Х18Н9Т, 12ХЗА, 38ХМЮА, 3X13 и другие стали и сплавы с высокой твердостью закалки.
Подшипники изготовляются из твердых и прирабатывающихся (бронзы, углеграфиты и т. д.) материалов. Более подробно см. работу [13].
ВКЛАДЫШИ ПОДШИПНИКОВЫЕ
В настоящее время, за редкими исключениями, вызываемыми конструкционными соображениями (миниатюрность узла трения, трудность размещения заменяемых съемных подшипников и т. д.), подшипниковые материалы и сплавы используются для изготовления стандартных втулок и вкладышей из биметаллических или метапластовых композиций.
Вкладыши коренных и шатунных подшипников дизелей (ГОСТ 9340—71 *). Биметаллические вкладыши изготовляют: 1) тонкостенные (толщина стенки меньше 2,9+0,023D, где D — наружный диаметр вкладыша): сталеалюминие-вые (сталь 08кп и 10 и алюминиевые сплавы А09-1 и ОА20-1), сталебронзовые (сталь 10, бронза БрСЗ) и сталебаббитовые (сталь 10 и 15, баббит Б83 и Б89); 2) толстостенные (стенка больше 2,9 + 0,023 D): бронзобаббитовые (бронза БрОЦСЗ, баббит БК-2), сталебаббитовые (сталь 10 и 15, баббит Б83, Б89), сталеалюминиевые (сталь 08кп и 10, алюминиевый сплав А09-1 и АО20-1).
Вкладыши коренных и шатунных подшипников тракторных и комбайновых двигателей (ГОСТ 9170—78) выпускаются сталеалюминиевыми (сталь по ГОСТ 3836—73* или 08кп, алюминиевый сплав ACM, АО-20).
ФРИКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Повышение мощностей и скоростей работы машин, как это ни парадоксально звучит, зависит от совершенствования тормозных устройств и материалов их составляющих. Например, для обеспечения нормальной посадки самолета один тормоз за 25—30 с должен поглотить до 1 млн. кгс • м энергии.
Ниже приводится описание специальных фрикционных материалов в последовательности их возникновения применительно к развитию машин.
Асбофрикционные материалы
Ленты асбестовые тормозные (ГОСТ 1198—69) для работы при отсутствии масла на поверхности трения в зависимости от пропитки и назначения выпускаются трех типов:
Фрикционные материалы 225
А — с битумно-масляной пропиткой, для тормозных устройств якорно-гдвартовых механизмов судов с поверхностной температурой трения до .-300° G при давлении до 50 кгс/см2;
Б — с масляной пропиткой, для тормозных механизмов тракторов, автомашин, комбайнов и других машин и в фрикционных механизмах с поверхностной температурой трения до 300° G при давлении 50 кгс/см2;
В — с масляно-смоляной пропиткой, для малонагруженных тормозных механизмов различных кранов и других тормозных и фрикционных устройств различных машин с поверхностной температурой трения до 300° С при давлении до 11,5 кгс/см2.
Ленты выпускаются шириной 13—250 мм и толщиной 4 — 25 мм. Изготовляются из асбестовых скрученных нитей по утку (24 нити на 100 мм ширины) и основе для типов А и Б и по утку для типа В с латунной проволокой. Свойства приведены в табл. 11.
11. Свойства тормозных асбестовых лент
Характеристика А Б В
Плотность, г/см$ Коэффициент трения: по стали по чугуну Линейный износ по чугуну *, mm 0,35 0,20 1,55 0,50 0,45 0,15 1,30 0,30 0,42 0,12
Водопоглощаемость, %, не более Маслопоглощаемоеть, %, не более 10—13 ** 15—18 ** 6—9 ** 12 16
* Определение в соответствии с ГОСТ 119 ** В зависимости от толщины ленты. 3—69.
Материалы асбестовые эластичные (ГОСТ 15960—70) изготовляют в виде накладок (по чертежам заказчиков) или ленты шириной 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 80, 90, 100, 120, 140 и 160 мм при толщине 5, 6, 8 и 10 мм. По назначению (для работы при отсутствии масла на поверхности трения) подразделяют на три марки:
ЭМ-1 — для тормозных и фрикционных узлов строительно-дорожных, подъемно-транспортных прессов и других машин с поверхностной температурой трения до 200° С при давлении до 15 кгс/см2;
ЭМ-2 — для тормозных узлов тракторов, сельскохозяйственных и других машин с поверхностной температурой трения до 200° С при давлении до 25 кгс/см2;
ЭМ-3 — для тормозных узлов мотороллеров и мотоциклов с поверхностной температурой трения до 200° С при давлении до 8 кгс/см2.
Свойства асбестовых эластичных материалов приведены в табл. 12. Эластичность проверяется путем изгибания ленты на 180° вокруг круглой оправки диаметром, равным сорока толщинам испытуемой ленты.
Размеры асбестовых тормозных накладок установлены ГОСТ 15853—70.
