195 Форма естественного износа деталей машин и инструмента. -Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1990. - 208 с , ил
ISBN 5-217-00942-Х
В книге рассмотрена проблема увеличения ресурса изнашивающихся деталей машин и инструмента. В отличие от известных методов предложено исключить прнработочные режимы с высокой начальной интенсивностью изнашивания путем придания деталям геометрической формы естественного износа, которая соответствует максимуму износостойкости. Методы определения оптимальных форм построены на вариационных принципах. Даны конкретные примеры оптимизации формы режущего и шлифовального инструмента, рельсов, колес. зубчатых. червячных передач и др.
Книга предназначена для инженерно-технических р; -.пиков, занимающихся вопросами износа деталей и инструмента.
"... в мире не происходит ничего, в чем не был бы виден смысл какого-нибудь максимума или минимума; поэтому нет никакого сомнения, что все явления мира с таким же успехом можно определить из причин конечных при помощи метода максимумов и минимумов, как и из самих причин производящих. Повсюду существуют столь яркие оказания этой истины, что для ее подтверждения нам нет нужды в многочисленных примерах; скорее надо будет направить усилия на то, чтобы в каждой области физических вопросов отыскать ту величину, которая принимает наибольшее или наименьшее значение: исследование, принадлежащее, по-видимому, скорее к философии, чем к математике'.
(Леонард Эйлер "Об упругих кривых",
1728)
ПРЕДИСЛОВИЕ
Теория трения и изнашивания пережила ситуацию, которая не раз наблюдалась в истории науки. Отсутствие новых качественных результатов в течение почти 250 лет породило мнение о том, что изучение проблемы с позиций классической механики бесперспективно, что только проникновение на атомно-молекулярный (структурный) уровень -вскрытие физических корней процессов трения и изнашивания - может дать новое продвижение вперед на пути решения не только теоретических, но и прикладных проблем. Спору нет, вывод был сделан правильный, хотя и запоздалый. Действительно, не зная физической сути явления, нельзя пытаться осмысленно управлять им. Мощный прилив научных сил к изучению микрофизики явлений за последние 30 лет принес ощутимые плоды. К настоящему времени достижения в области трения и изнашивания материалов хорошо известны [3, 8, 43, 46, 47, 95. 102], хотя многие вопросы еще ждут своего решения. Вместе с тем соответствующий отлив научных сил от изучения макрокартины явлений в трущихся деталях машин оголил фронт исследований, который продолжал "удерживаться" лишь немногими учеными от возрастающего
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
Глава 1. Геометрическая форма естественного износа
1.1. Новый взгляд на известные факты ........................... '7
1.2. Естественная форма износа кинематических пар ................. 10
1.3. Становление теории ........................................ 14
1.4. Связь с теорией изнашивания материалов ...................... 17
Глава 2. Общие принципы и аналогии в теории изнашн-
2.1.' Основные принципы термодинамики необратимых процессов
2.2. Использование вариационных принципов механики ........
2.3. Вязкоизносная аналогия ............................
Глава 3. Геометрия жестких поверхностей,
3.1. Исследование поверхностей с помощью плоских сечений
3.2. Элементы теории поверхностей.....................
3.3. Методы воспроизведения сложных поверхностей .......
Глава 4. Кинематика относительного движения поверхностей ...................................................
4.1. Кинематические пары .............................
4.2. Скорости относительного движения соприкасающихся тел
Глава 5. Естественная форма износа инструмента
5.1. Плоская задача резания вязкой среды ........
5.2. Осесимметричиая задача для вязкой среды ....
5.3. Круговое движение инструмента в вязкой среде
5.4. Плоская задача резания вязкоупругой среды ...
Глава 6. Теория жесткого изнашивания кинематических пар
19
19 26 31
39
39 43 48
52
52 55
58
1
58 62 66 70
I 7»
6.1. 6.2. 6.3.
204
Связь эпюры давлений и поля скоростей скольжения Эпюры давлений в упорных пятах и подшипниках ... Износ радиального подшипника ..................
Глава 7. Контактные задачи теории упругости при износа .............................................
82
7.1. Общая постановка задачи ................................. 82
7.2. Квазистатнческая контактная задача для изношенного упругого кольца .................................................. ^5
7.3. Оптимизация формы деталей с учетом объемных дефор-
маций
90
7.4. Температура поверхности фрикционного кольца ................. 92
8. Оптимальная форма нагруженных поверх-
Глава костей
99
8.1. Оптимальная форма пяты................................... 99
8.2. Оптимальная форма плоской линии контакта при трении верчения ........................................................ 101
8.3. Практические приложения ................................... 107
Глава 9. Оптимизация зацепления зубчатых передач
112 112
9.1. Оптимизация на плоской модели ...........................
9.2. Определение энергетически оптимальной линии зацепления прямозубой зубчатой передачи .................................... 116
9.3. Определение оптимальной линии зацепления косозубой передачи ......................................................... 125
9.4. Построение и анализ оптимальных линий зацепления ............ 130
9.5. Профилирование производящей рейки по оптимальной линии зацепления ................................................... 134
9.6. Определение профиля зубьев колес и построение картины зацепления ..................................................... 138
Глава 10. Оптимизация зацепления червячных передач.......... 140
10.1. Геометрические н кинематические особенности контакта червяка и колеса .............................................
10.2. Характер трения в зацеплении червячных передач.............. 141
10.3. Оптимизация на простых моделях ........................... 145
10.4. Оптимальная поверхность геликоида и оптимальные линии контакта ..................................................... 154
........ 159
........ 165
10.5. Влияние скорости качения ......................
10.6. Анализ результатов и технологических возможностей
205
Глава 11. Неустановившиеся режимы при изнашивании деталей машин.................................................. 168
11.1. Процессы, обусловливающие переходные режимы ............ 168
11.2. Методы описания переходных режимов ..................... 171
11.3. Экспериментальное исследование переходных режимов...... 176
11.4. Изнашивание статически неопределимых систем ............ 178
Глава 12. Методы устойчивого воспроизведения поверхностей
при шлифовании .............................................. 182
12.1. Проблема получения точных форм поверхностей в оптическом производстве.................................................. 182
12.2. Шлифование поверхностей вращения жестким размерностойким инструментом ................................................. 184
12.3. Шлифование плоскости жестким инструментом с дискретным касанием ..................................................... 190
Список, литературы ............................................ 195
Цена: 150руб.
