ГОСУДАРСТВЕННЫЕ КОМИТЕТ РОССИЯСШ ФЕДЕРАЦИИ
ПС ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ
НО ВО ЧЕРКАССКИ! ГОСУДАРСТВШНЫ1 ТЕХНИЧЕСКИЕ УНИВЕРСИТЕТ
Д.Т. АВДЕЕВ. Н.В. БАБШ.СС.МУСИЕНКО
МАТЕРИАЛЫ И КОНСТРУКЦИИ
САМОС ЧАЗЫВАВДИХСЯ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЫЕНИЯ
НОВОЧЕРКАССК 1993

&К 34.41
М 34
УДК 62I.8Z2.54»
Рецензенты: д-р техн.наук В.В.Спиченков
д-р техн.наук,В.Т.Логинов
Авдеев Д.Т.\Бабец Н*В.,Цусиеяко С.С.
И. 34. Материалы и конструкции самосмазывающихся подшипников
скольжения. Новочеркасск : Новочерк.гос.тех. ун-?#1991ЛРе.
ISBN 5-230-П427-4.
В книге рассмотрены общие принципы создания
самосмазывающихся материалов' и особенности протекания процессов
трения и изнашивания этих материалов. Изложены вопросы
тепловыделения и теплоотвода в подшипниках скольжения и принципы
конструирования гкладышей с учетом теплового баланса
подшипника при граничном трении. Особое внимание уделено
рекомендациям по использованию в подшипниках скольжения наиболее
распространенных в отечественном машиностроении самосмазыЕающихся
материалов и описанию ряда оригинальных конструкций
подшипников.
Книга предназначена для инженерно-технических
работников, занимающихся проектированием и эксплуатацией машин,
имеющих подшипники скольжения, а также может быть полезна
аспирантам, научным работникам, преподавателям и студентам
механических специальностей.
270210000 - ТУТ
7 К2@3) - 93
Без обьявл.
'УДК 621.822.5-03
ISBN 5-230-II427-4
Новочеркасский
государственный
технический
университет, i*&3

- э-
ВВЕДЕНИЕ
В современном машиностроении широко применяются новые так
называемые самосмазывающиеся материалы, которые способны
работать в }злах трения скольжения достаточно долгое время без
дополнительного введения в контакт трения смазки.
Перспективность таких материалов несомненна, однако при
конструировании узлов трения проектировщик встречается с рядом
трудностей. Первая трудность заключается в том, что информация
о конструкционных и технологических свойствах
самосмазывающихся материалов, как правило, недостаточна, т.к. при обучении ин-
аенероЕ-хонструкторов они знакомятся, в лучшем случае, только с
перечислением названий небольшого количества самосмазывающихся
метериалов, не получая навыков конструирования деталей из них.
Ьторая трудность состоит в малом количестве справочных данных
по самосмазывающимся материалам, в отсутствии таких сведений в
современных справочниках, в также в отсутствии
систематизированных сведении об особенностях конструкций узлов трения с
применением самосмазываюцихся материалов и т.д. Третья трудность
- в том, что инженер-конструктор не знает основных принципов
создания семосмпзывающихся материалов так, какунвпример,
знает технологию металлов и сплавов.
Ьель настоящей книги - не только попытка систематизировать
сведения о самосмазыЕающкхся материалах, имеющиеся в
специальной научной литературе,,и этих помочь конструкторам, но и
ознакомить читателе;: с некоторыми исследованиями и достижениями
кафедры основ конструирования маьин Ьовочеркасского
государственного технического университета в области создания самосма-

- 4 -
зывающихся материалов и конструкций подшипников скольжения.
В книге приведены общие принципы создания
антифрикционных материалов, знание которых необходимо констриктор} для
оптимальной оценки их с точки зрения технологичности,
экономичности и доступности; рассмотрены основы трения и
изнашивания самосмазывающихся материалов, которые тгкзге не
отражены в вузовских программах подготовки инженеров-механиков е
достаточном объеме, а также ряд факторов, вл/яюшкх на
процессы граничного трения и изнашивания. Основная причина
разрешения подшипников при граничном трении - их перегрев, поэтому в
книге изложены вопросы, связанные с тепловыделением и тепло-
отводом в подшипнике; обсуждены особенности конструирования
вкладышей подшипников из самосмазывающихся материалов с
учетом теплового баланса подшипника при граничном трении:
приводятся рекомендации по использованию в подшипниках
скольжения наиболее распространенных в отечественном машиностроении
самосмазывающихся материалов, а также их технические,
технологические и эксплуатационные характеристики; подробно
описан ряд оригинальных констр>кций подшипников скольд-ения с ав-
токомпенсацией износа, защищенных авторскими свидетельствами.
Почти все конструкции рассчитаны на применении
самосмазывающихся материалов и обеспечивают повышение долговечности
подшипника в два и более раз по сравнению с обычными
конструкциями подшипниковых узлов.

- 5 -
Глава I. ОБЩИЕ ПРИШИГШ СОЗДАШ САМО-
СМАЗЫВАШ1ХСЯ МАТЕРИАЛОВ
I.I. Антифрикционные материалы в машинах
Ъсе материалы, которые применяются в )злах трения
современна маиин, чисто jслоено делятся на фрикционные и
антифрикционные. К первом относятся материалы, предназначенные или
используемые для работы в узлах, передающих или рассеивающих
кинетическою энергию (тормозах, муфтах сцепления, демпферах,
арикционных передачах и др.). Эффективность работы таких
материалов е значительной степени определяется величиной
коэффициента трения и износостойкостью, величины коэффициентов трения за-
вксят от конкретных условии работы и могут изменяться в очень
широких пределах (от 0.07 до 0.5) [79] . Ко вторым относятся
материалы, предназначенные или используемые для работы в несуших
или направляющих >злах. Принято считать, что коэффициенты трения
антифрикционных материалов составляют 0,001...0,05 при наличии
смазки и О,СЮ2*...0,5 - при ее отсутствии. N
Как следует из сравнения i-еличин коэффициентов трения,
фрикционные и антифрикционные материалы отличаются друг о? друга в
осноеном сеоими функциями. Диапазон условий применения того или
иного антифрикционного материала зависит от состава этого
материала. Обычно состав включает базовые вещества (матрицу
материала или связующее) и специальные антифрикционные наполнители$9] .
Антифрикционные материалы могут применяться как в виде
объемных элементов.так и в виде тонких покрытий* Из таких
материалов изготавливаются вкладыши подшипников скольжения, венцы
зубчатых и червячных колес, сепараторы подшипников качения,
направляющие различных 1ашин и ряд других деталей.
5 этих случаях антифрикционные материалы должны обладать
достаточной конструкционной прочностью. Применение их в виде
покрытий возможно только в том случае, когда они обладают
хорошей адгезией к подлодке (поверхности основной детали).
Количество различных антифрикционных материалов, в той или
иной степени удовлетворяющих требованиям машиностроения,
весьма велико и классифицировать их можно по различным признакам,

- б ~
В работе [553 все антифрикционные материалы делятся на
материалы дв>х типов - традиционные антифрикционные материалы и
новые» К первым относятся антифрикционные материалы, которые
не обладает свойством самосмазывания и поэтом) применяются
только вместе со смазками. Сюда прежде всего входят
баббиты, оловянистые и безоловянистые, которые и в настоящее
время применяются в смазываемых >злах трения в виде сравнительно
тонкослойных покрытии.
Сущес*венную роль играет состав баббита, обязательно вклю-
чеюшиь сурьм>, а так*.е некоторые легирующие элементы. Ьаббиты
являются одним из лучших подшипниковых материалов для работы
в условиях жидкостного и граничного трения, т.к. хорошо
прирабатываются, очень теплопроводны, хоросо совмещаются со
смазочным материалом.
Исследования баббитов были выполнены А.М.Бочваром [25] ,
который впервые ввел сплавы на свинцовой основе. Капитальные
исследования по созданию и внедрению кальциевых баббитов для
вагонных и дизельных подшипников были проведены Н.А.Б^ше [йв].
&> же исследовались новые лодсипниковые сплавы, содер.ошие
большое количество (до 10) алементов [273 .
К сплавам на медноь основе относятся многочисленные
бронзы и латуни. Хорошо с точки зрения износостойкости и акти^рик-
иионности зарекомендовали себя оловянистые бронзы, несколько
худшие свойства имеьт алюминиевые бронзы. Высокие
антифрикционные свойства имеьт бронхи с больиим содержанием свинца.
Антифрикционные ч^г^ны содержат много егободного гранита,
чей и объясняется их свойство снижать трепке, однако
износостойкость их невысока и поэте g применяются они в основном в
;злах трения сельскохозяйственных маь.ин. Различают
антифрикционные ч,,гуны трех тиров: серые с пластинчатым графитом;
модифицированные с глобулярным графитом; ковкие ч^гуны.
К группе традиционных материалов относятся и поро&ковые
антифрикционные материалы. Кетадлокерамнческие самосмазывавяи-
еся материалы представляют собой пористые материалы,
содержащие твердою слоистую смазку (графит, дисульфид нолибдена) или
какие-либо полимеры, выполняющие роль смазки. Получили приме-

- 7 -
нение пористые антифрикционные материалы, поры которых, кроме
политетрафторэтилена, заполнены сульфидами, селенидами и тел-
луридами вольфрама, ниобия и других материалов.
Главный недостаток ,металлокерамических композиции - их
хрупкость и низкая прочность на растяжение, особенно при
низких температурах. Однако при высоких температурах их
работоспособность чрезвычайно высока*
Природные антифрикционные материалы такие, как древесина,
кожа, минералы и т.п., также можно отнести к материалам
старого типа.
К новым антифрикционным материалам относятся семосмазьваю-
щиеся материалы, которые в настоящее время широко применяется
как в общем машиностроении, так и в специальных областях
техники. Благодаря способности "самосмазыввть" трущиеся
поверхности, эти материалы не надеются в дополнительной подаче смазки,
и в этом их основное преимущество» За рубежом такие материалы
называют "смазывающие пластики" [бЗ] . Механизм смазывающего
действия таких материалов во многом определяется^принципом их
построения, компонентами, входялими в их состав, основой или
связкой материала.
Однако все антифрикционные самосмазывающиеся материалы
имеют одн^ общую характерную особенность - они образуют м&жд^
поверхностями трения пленк> той или иной природы, обладающею
всеми необходимыми смазочными антифрикционными свойствами [64,65]
Иногда антифрикционные самосмазывавщиеся материалы
применяются не для изготовления трущихся деталей, а в качестве
веществ, способствующих непрерывной генерации смазочное пленки -
- покрытия между двумя трущимися*телами.
Антифрикционные самосмазывахшиеся материалы обычно
классифицируют по следующие признакам:
1) по типу смазывающего вещества, находящегося в материале
(жидкие, пластичные, твердые смазки и полимеры);
2) по механизму смазывания (образование полимерных пленок на
поверхности трения, металлических мыл или адсорбированных
слоев полярно-активных веществ, химически активных,
тонких пленск твердых пластинчатых смазок, газовых пленок);

- 8 -
3) по методу введения смазывасцих веществ (разовое,
периодическое, в процессе или после изготовления и т.д.);
*) по ткп> связующего вещества (полимерное, металлическое,
керамическое);
5) по методу изгото:ления (литье под давлением, статическое
прессование, динамическое горячее прессование, отверждение
из жидко;: фазы и т.п.)»
К нестоящему времени различные специализированные
организации и лаборатории промыолеьньх предприятий многих стран
разработали большое количество антифрикционных самосмазывающьхея
материалов различных типов, однако лиьь немногие из этих
материалов являгтея перспективными и с успехом применяется
промышленностью. Объясняется ото в значительной степени тем, что во
многих случаях новые материалы разрабатываются без достаточно
обоснованное, теоретической базы» Большинство анти4рикционных
самосмазывепихся материалов создается эмпирически, методом
подбора типов и пропорции компонентов, что только случайно
может привести к положительным результатам.
1.2, Самосмазывающиеся материалы на
основе полимеров
Как известно [49 J , для обеспечения внешнего трения в
контакте двух твердых тел необходим положительный градиент
механических свойств по нормали к плоскости контакта (см.также <?•?)•
Этот градиент может быть обеспечен различными путями.С
чисто физической точки зрения таких основных п;теи создания
градиента может быть три: введение твердой, жидкой или газообразной
фаз в контакт т^юнад. Все эти пути реализованы в технике.Так,
например, применение в контакте трения двух твердых материалов
с различными механическими свойствами у*.е обеспечивает
положительный градиент. К получению положительного градиента за счет
твердой фазы можно отнести такие применение твердых
смазок,создание оптимальной шероховатости контактирующих поверхностей и др
Введение в контакт лкдкой $азы приводит к
гидродинамическому виду смазки. Известны тск>.е аэродинамическая и аэростати-

- 9 -
ческая виды смазки, когда положительный градиент-
обеспечивается слоем воздуха или газа, подаваемого в контакт специальными
yCTp0i,CTE8MV .
В ряде случаев возможны -комбинации этих трех п^тей. Так,
комОикаь'ия жидкой и твердой фазы обеспечивает граничною
смазку. Имеются сведения о комбинации твердой и газообразной фаз
при трении [ь$] . Б принципе возможна комбинация жидкой и
газообразной фазы в процессе трения, однако вопрос этот изучен
слабо» Возможна также и комбинация трех фаз - жидкой,
твердой к газообразной [l] .
Наиболее распространенный способ создания положительного
градиента механических свсйств в контакте трения - введение в
контакт жидкой, пластичной или твердой смазки. При трении
покоя некоторых полимерных материалов по металлам положительный
градиент механических свойств обеспечивается тем, что
сдвиговая прочность первых в несколько раз ниже, чем вторых. К таким
полиморам можно отнести фторопласты, некоторые пслиолефины
(полиэтилен), полиамиды и др. Бели же физические свойства
чистого полимера не обеспечивают необходимое степени снижения
трения 9 прибегают к различным видам модифицирования.
Модифицирование имеет своей целью путем некоторого изменения структуры
влиять в нужном направлении на определенные свойстве материала,по
возмозгности сохраняя все остальные качества. Такое напраглен-
ное изменение структуры можно произ1К>дигь или в процессе
синтеза полимера, или воздействуя на уже готовый полимер. Б первом
случзе меняются различным образом условия полимеризации или
производится сополимеризация основного мономера с другими
мономерами* Во втором случае готовые полимеры модифицируются глтем"
введение в их макромолекулы определенных функциональных молекул,
образованием системы ковалентных связей или ионных связей междь.
макроцепями, созданием композиции с различными полимерными и
низкомолекулярными химическими соединениями, а так*е способами,
совмещающими отдельные методы модифицирования.
Изменяя степень кристалличности путем воздействия на
молекулярную структуру полимера, или путем изменения условий кр;:с-
таллизацки, можно изменять вид надмолекулярных образование,
которые существенно влияют на свойства материала. Вследствие раз-

- 10 -
личиЯ в молекулярном строении полимеров для каждого из них
могут быть применены свои методы модификации, пригодные только
для данного полимера. Очевидно, что способ и условия
модификации определяются также в значительной степени теми свойствами
материала, которые заранее заданы и которые необходимо полечить
в итоге процесса*
Не рассматривая всех способов модификации полимеров,
остановимся на некоторых, наиболее употребительных для получения
антифрикционных самосмазывающихся материалов.
I.2.I. Композиционные материалы
Композиционными материалами называют материалы,
содержащие две или более различные фазы. Чаще всего одна фаза
непрерывна, а другая расположена в объеме непрерывной фазы
дискретным образом (так называемая дисперсная фаза). Как правило,
дисперсная фаза вводито: в непрерывную с целью улучшения
определенных или получения новых свойств материала.
При создании композиций важным является вопрос о
совместимости компонентов. При этом различают термодинамическую и
эксплуатационную совместимости. Термодинамически совместимые
смеси полимеров не изменяют своих свойств после повышения
температуры и возврашения к исходной. В большинстве смесей
компонентов достичь такой совместимости практически невозможно.
Однако термодинамическая несовместимость не исключает
совместимости эксплуатационной, т.е. такой, которая обеспечивает
допустимый предел изменения определенных свойств во времени в
условиях эксплуатации [54] .
Свойства полученной композиции зависят от типа
наполнителя, процента его содержания, формы частиц, характера их по»
верхности. При переработке или приготовления композиции
возможно химическое? взаимодействие наполнителя с макромолекулами
полимера. В антифрикционных полимерных материалах широко
применяются в качестве наполнителей тзердыо сказки. Наиболее
распространенными твердыми сказками являются такие вещества, хек
графит, дисульфид молибдена, ыашпрые фторопласты [б^] ,
Известии также случаи применения йодидов, сульфидов, хлоридов и

- и -
селенидов некоторых металлов (например, Рб32, Cdtt и др.)*
Следует отметить, что все твердые смазки применяются для
снижения тренья скольжения и уменьшения износа; снижение трения
покоя при Э'*ом - побочный результат.
1.2.2. Пластифицированные материалы
Ь технологии изготовления и переработки синтетических по-
ливров находит применение особый класс модифицирующих веществ,
называемых пластификаторами,или мягчителями. В подавляющем
большинстве случаев пластификаторами являются
низкомолекулярные органические соединения.
В оту группу входят представители почти всех классов сое-
динени;: органической химии: галоидные производные
углеводородов, больное число простых, сложных и смешанных эфиров, а
также ьетоны, спирты, амины, амиды \. др.
Обычно пластификаторы вводят в состав полимера для
снижения температуры его переработки и предотвращения термическое
деструкции. Одновременно повышаете*, пластичность полимера ;:
снижается его вязкость при температуре переработки.
Пластификаторы принципиально отличаются от Ееществ, применяемых в
технике в качестве растворителей, тем,что они остаются в
полимере и после окончания его переработки, изменив в желаемом
направлении физические свойства изделий из пластмасс ;*ли
пленки защитного покрытия [7'] .
Ьсем пластификаторам присуще одно общее свойство - при
сочетании с полимером они не вступают с ним в химическую рескцию
и сохраняются в полимере на все время его существования.Однаю
отсутствие химической реакции между полимером и пластификаторе^
не исключает- возможности частичного или полного насыщения
вторичных межмолекулярных связей макромолекул полимера и молекул
пластификатора. Последние фиксируются группами макромолекул, в
результате чего макромолекулы отдаляются друг от др^га,
ослабляется межмвлекулярные связи и увеличивается пластичность
полимера.
Советскими учеными была развита теория пластификации [4ll
которая получкла всеобщее признание. Согласно этой теории, воз-

- 12
можны два типа пластификации. Первый тип пластификации
осуществляется на молекулярном уровне и наблюдается при наличии
большого термодинамического сродства пластификатора и
полимера [№] . Второй тип реализуется при распределении
пластификатора между надмолекулярными образованиями (структурный уровень
пластификации). Эти два обособленных типа пластификации
характеризуются различными механизмами пластификации. При
молекулярном механизме пластификации увеличивается счтропия
системы. При распределении пластификатора межд) надмолекулярными
структурами уменьшается свободная поверхностная энергия.
Пластификатор не проникает внутрь надмолекулярных образований, а
заполняет микропустоты и распределяется на поверхности
надмолекулярных образований. При введении в полимер избытка
пластификатора он располагается в полимере в виде крупных капель,
склонных к выпотеванию из полимера (жидкий пластификатор).
Критерием пригодности различных веществ в качестве
пластификаторов для полимеров служат следующие показатели:
- пластификатор должен хорошо совмещаться с полимером; его
введение в полимер должно быть технологически простым;
вследствие малой летучести вещества желаемое изменение
сеойств полимера должно сохраняться на всем протяжении
существования изделия,
- пластифицирующее действие должно проявляться не только при
нормальной, но и при пониженной температуре [75] .
Б зависимости от области применения композиций, к
пластификатору могут быть предъявлены дополнительные требования
(например, в отношении цвета, звпаха, токсичности, горючести,
диэлектрических свойств и др.).
Растворимость или набухание полимера в пластификаторе не
обязательно, т.к. многие соединения, не способные растворить
выбранный полимер, могут оказаться отличными
пластификаторами и совмещаться с ним в больших количествах. Напротив, очень
хорошие растворители не способны быть пластификаторами.
Несовместимость пластификатора с полимерами обычно проявляется
е виде так называемого, "выпотевания". Выпотевание зависит от
темперст>ры и соотношения пластификатора. Оно может
происходить также под влиянием увлажнения, облучения, механического
нагружения или каких-либо химических процессов в композиции

• D -
(например,отверждение). Обычно выпотъвание можно наблюдать
визуально на поверхности полимера или по впитыванию
приложенной к поверхности бумагой выпотевшего компонента.
В процессе пластификации вначале увеличивается содержание
пластификатора в аморфной области полимера, затем наблюдается
исчезновение кристаллов до полной амортизации полимера. Поо-
никногеь.ие пластификатора между молекулярьчми цепями связано
с преодолением межмолекуляркого взаимодействия, что может
вызывать сжатие молекул полимера.
Температура стеклования полимера снижается с увеличением
концентрации пластификатора.
Чрезвычайно важный фактор - летучесть
пластификатора.Обычно считают, что сильно летучие яешества не пригодны в качестве
п-астификаторор. Однако окончательное заключение по этому
вопросу можно дать только после проведения испытаний готового
изделия при рабочих средах и температурах в течение достаточно
длительного времени, т.к. на летучесть пластификатора влияет
?чень большое количество других факторов (поверхность изделия,
характер наполнителя, $го дисперсность и др.). Таким образом,
пластификация - это мощное средство, позволяющее изменять
сгоиства полимеров в нужном направлении, в частности длл
улучшения антифрикционных свойств.
Известно, что надмолекулярная организация аморфных
полимеров имеет упорядоченный характер [14, 42] ¦ Б.А.Каргиным,
А.И.Китайгородским и Г.Л.Слонимским в 1957 г. была предложена
модель структуры аморфного полимера, согласно которой возможны
две формы^надмолекулярной организации ? аморфном полимере: либо
глобулярная - полимер состоит из-глобул, образованных
свернутыми полимерными йодехулами, либо пачечная - молекулы полимера
образуют развернутые ц^пи, собранные в пачки, длины которых
много больше длин входящих в них макромолекул. Механизм
пластификации полимеров, по мнению В.А.Каргина с сотрудниками, сводится,
прежде всего, к пластификации аморфных областей н растворению
кристаллов в пластифицированной аморфной части. Составляющие
вморфной части - пачки и межпачечные области - пластифицируется
разными пластификатерами в различной степени. Поэтому выделяют
молекулярную и межструктурную пластификации полимера [ZO\ .

В случае межструкурной пластикации полимера
пластификаторы могут выпотеввть, улетучиваться, мигрируя из глубины
полимера на поверхность. Аналогичные явления, но в гораздо
меньшей степени, возможны и при молекулярное п/астификации. Обычно
эти явления принято относить к серьёзным недостаткам
пластифицированных материалов. Однако есть основанья полагать, чтс в
некоторых случаях эти явления мог;г оказаться весьма полезными.
Ьопысои практический эффект можно извлечь из такого явления,
как выпотевание (выделение) пластификаторов. Известно, «то
система полимер-пластификатор термодинамически и агрегати^нс
неустойчива. При повышении температуры вследствие увеличения
количества кинематической энергии усиливается движение
макромолекул полимера, и колекулы пластификатора, расположенные между
молекулами полимера, постепенно выжимаются наружу, сто явление
может быть использовано в случае применение полимера в
качестве антифрикционного материала. Некоторыми исследователями
установлено, что при трении металлов по различным полимерам
антифрикционные характеристики последних даже при условии
граничной смазки существенно улучс-аатся Вместе с тем ряд смазочньх
весеств, например высшие жирные кислоты, трикрезилфосфат и
даже углеводородные смазки, одновременно могут быть и
пластификаторами [75] .
Ъажну» роль пластификатор может сыграть и при введении в
полимер порогового наполнителя. Известно, что многие
пластификаторы, например жирные кислоты, мыле и др., является
поверхностно-активными веществами. Подбирая пластификатор и наполни- .
тель таким образом, чтобы первый был полярноактивен по отно-
ьению ко второму, можно добиться введения в полимер
значительно большего количества пластификаторе без }Х}ди,ения
механических свойств композиции» как это обычно бывает при введении
одних порошков. При этом каждая частица порошка будет вводить*
ся в пластифицированном объеме полихера» ^круженная
ориентированными молекулами пластификатора. По мере изнашивания такого
материала все новые поверхности, покрытые ориентированными мо~
лекалами, будут находиться в контакте и снижать трение.
Хотя жидкие пластификаторы могут обеспечить низший
коэффициент трения покоя пластифицированной композиции» они имеет ряд
с^еетзеюшх недостатков Дя* обеспечения низкого трения необ-

-I?-
холимо вводить в полимер избыточное количество
пластификатора, т.е.значительно больше, чем необходимо для обеспечения
пластичности материала при его переработке. Зтд приводит к то-
му, что избыточный пластификатор выпотевает не только при
эксплуатации, но и при -хранении материала, поэтому ангифрик*
ционные свойства материала ухудшается при длительном хранении.
другим недостатком является то, что жидкие пластификаторы (фта-
латы, сосфаты, себацианаты, амины и др.) можно вводить лиаь
в порошки аморфных полимеров, при этом введение большого
количества пластификаторов ухудшает сыпучесть порошков.
Чтобы устранить >казагчые недостатки, мы предложили
использовать для улучшения антифрикционных свойств полимеров
твердые пластификаторы, представляющие собой порошкообразные
кристаллические вещества с температурой плавления 50-200°С:
трифенилфоссат, сС - и Jh - нафтол, фенил - J4 - нафталин,
фталимит и др. Твердые пластификаторы можно вводить в
порошковые смеси в любых количествах, при этом сыпучесть порошка
не ухудшается, что важно при переработке последнего в изделия.
Твердое пластификаторы не выпотевают при темяераг>рах
хранения материалов. Подбирая пластификатор с невысоким
коэффициентом трения покоя, можно снизить трение покоя
пластифицированного твердым пластификатором материала. Кристаллическая
структура твердых пластификаторов, размещенная в аморфных
образованиях полимера, может способствовать появлению новых свойств
пластифицированного материала вследствие комбинации сбойстб
аморфных и кристаллических структур. Необычайно широкий
диапазон химических, физических и механических свойств
пластификаторов открывает богатые возможности для управления
антифрикционными и другими характеристиками пластифицированных полимероь.
1в3. СаиосмазыЕающиеся металлические
материалы
В тяжелонагруженных узлах трения мгзин для подвипникоя
скольжения» работакгакх без смазки, широка испг/ь*;*тсл
металлические материалы. Однако cystecnye?" мнея«е [-^1 ; что из-за
плохой пркрабатьваемости, значительного твп^шделэн^ появ-

• 16 -
ления задкров * пластических макродеисрмации, эти подлинник.•
малонадежны.
Указанные недостатки устраняются при использовании
материалов, в составе которых содержатся твердые смазки, в
частности грзфит, дисульфид мадибденв и др. 1зкие
антифрикционные мв'*ериалы соот етствуют известному правилу iL'apnn, т.к.
имеют структуру, состоящую из твердых вкльчени*. в
пластичное катриио* К таким материальм можно отнести большею
группу чугунов и металлокерамику
i.S.I. Чугуны
Большинство чугунов имеют высокие антифрикционные и
износостойкие свойства благодаря свое.ч структуре, содержащее
значительное количество карбидное фвзы к графитовых
включения различной формы» Многочисленным исследованиями [23,^9,
УС] установлено, что оптимальной является структура, в
которое происходят ъ процессе трения оораткые превращения
(мартенсит шш аустенит set карбид)•
О влиянии аустенита на процессы трения и изнашивания в
настояаее ьреся сукеств^ют различные мнения. Аустенит обычнс
больше, чем феррит, упрочняется при глестическом
деформировании» Кроме того аустенит, являясь более *ьз:сим, чем феррит
способствует хорошем; удержанию керб*дов в свое*- основе л д-
нько износостойкость мартенсита вьье а^стенита.
Е процессе трения содержанке аус1*:нктб в поверхностных
елсях меняется с течением времени, Ьсли в начальна период
трения наблюдается резкое возрастание количества а;,стенкта,
тс через 20 мин происходит снижение содержания ^азы в по-
хер<ностнсм елсе, а также уменьсение коэффициента трения и
интенсивности износа.
По данным некоторых исследование [22,72] , загисикос^ь
износостойкости от структуры можно расположить в порядке
возрастания следующим образом: перлит+грс1ит; перлит-феррит;
ьерлит+карб;5ды; сорбит+карбиды; мартенсит; мартенеит+карбида*
При этом более высокий рост износостойкости нпбльдьется при
переходе от перлитогрвфитных к лерли*о4ерритным сплавам.

- 17 -
Сплавы с нестабильной аустенитной структурой.[с9]
изнашиваются со значительно меньшей интенсивностью, чем сплавы со
стабильно;: основой. Высокая износостойкость нестабильных г
сплавов объясняется значительными изменениями, происходящими
в поЕерхностньх слоях в процессе трения (fiz^d.превращения).
ilpn наличии в таких сплавах мелкодисперсной фазы их износо-'
стойкость существенно повышается [29] • Однако-свойства аус-
тенитно-мартенситных, аустенитно—карбидных и аустенитно-
-картенситно-карбидных сплавов при одинаковом количестве аус-
тенита существенно отличаются, поэтому влияние* аустенита на
процессы трения к изнаптания необходимо рассматривать с
учетом свойств всех остальных фаз, находящихся в сплаве.
ЬЛ'.Тихоновичем [7б] установлено, что степень npeEpaL-ения
^ss^d. определяется природой аустенита, которую можно
менять легированием и термическое ооработкои.
Легирование чугунов обычно осуществляется введением в
сплав меди или марганца.
Влияние этих элементов кс износостойкость различно. Ксли
при введении меди количество аустенита и интенсивность
изнашивания возрастает, то при легировании марганцем с ростом
количества аустенита интенсивность изнашивания снижается. Эю
связано с тем, что для марганцовистого а„стенита характерно
наиболыее измельчение блоков, повышение плотности
дислокаций и изменение энергии дефектов упаковки. Поэтом,, особый
интерес вызывает процесс создания високомарганцевы*
антифрикционных еустенитных чу г,, же.
Таким образом, можно сделать вывод, что наибольшее
износостойкостью может обладать гетерогенная структура, которая ьСес-
пе^ивает не только благоприятное сочетание определен шх саз,к:>
и способность быстрой перестройки этих саз в выгодное
состояние для данных условии трени*.
нестабильность аустенита в высокомарганцеЕых сплавах
обнаруживается только при пересыщении их углеродом, е связи с
повышенной скоростью стр^ктурообраэоЕания [7^] . Наличие ipex-
(аэной области оС •+ ? ¦»- Ц наблюдается ли* ь при содержании
углероде С от Ъ до 10* U-r,), что соответствует состаЕ,* x\i\-
нов.Особенность чугунов - высокая неодн .родность структура, м-
личество элементов которой может изменяться в широких пределах.

- 16 -
Обычно химический состав сплава, имеющего гетерогенную
структуру» содержит С 2-Ь% и Мп6-3#(мас.)
С понижением температуры" сплава до комнатной область
трехфазного равновесия расширяется и структура аустенитных мерган-
цовистьх чугунов, содержащих меньше 1>Ы Мп и больше 2,Ь% С »
термодинамически неустойчива и претерпевает фазовые
превращения при деформации, причем для чугунов, работающих в условиях
износа, содержание марганца ограничивают до 7-9$. ото
необходимо для повышения степени превращения аустенита при
деформации [72] . Однако присутствие марганца в различных
концентрациях уменьшает активность углерода l?* . При изменении
концентрации последнего в Fe-С-Ипсплавах его активность
практически остается неизменной.
Одним из элементов,^повышающих активность углерода и гра-
фктецив в легированном сплаве является кремний* Чугуны, не
содержащие кремния, затвердевают практически белыми. В
технических чугунах содержание крьмнил, как правило, 1-%* Особен*
ностью системы Fe-C-Sl является независимость «? от
температуры при любых концентрациях кремния [6l] . дели в же-
лезоуглеродсмарганцевый сплав дополнительно ввести кремний, то
следует ожидать повышения активности углерода.
Б работе [б1] приведены формулы, позволяющие определять
активность углерода в сплавах различной системы. Пользуясь этими
формулами и зная, что марганец понижает активность углерода, а
кремний эту активнее, ь повышает, можно получить оптимальное
соотношение этих элементов, при котором активность углерода в
легированном сплаве будет такой же, как и в нелегированном:
где N - содержание соответствующего' элемента в атомных
долях.
Учитывая, что содержание кремния р нелегированных чугунах
около Z%9 можно построить зависимость необходимого содержания
кремния при легировании сплава марганцем, из которой следует ,
что содержание кремния для высокомарганцевых сплавов должно
быть 3-6;'. Кремний играет решающую роль в склонности железо-

- 19 -
углеродистых сплавов к графитизации. Повышение содержания
кремния увеличивает временное сопротивление (каждый процент
St на % IOO мПа), улучшает литейные свойства, вызывает
распад карбида РеъС [79] . Наряду с легирующими элементами
в структуре технических чугунов всегда находится некоторое
количество примесных элементов. Одним из нежелательных
элементов является сера. Наличие ее в сплаве значительно
препятствует графитизации, а отбеливающая способность превышает
влияние хрома и марганца [нО] . Б сплавах, содержащих марганец,
значительная часть серы связывается в устойчивое соединение
MaS. Однако даже повышенное содержание марганца не всегда
может связать все количестве серы, имеющейся в чугуне [ы] .
для получения высококачественного чугуна свободною серу
можно связать с помощью кальиия в устойчивое соединение Саб.
Наличие кальция способствует не только образованию сульфидов,
но и подавляет действие других демодификаторов, связывая их в
окислы, нитриты, гидриды и карбиды [51] . Количество
примесных элементов в структуре металла в значительной мере
определяет также и оСрабьтыаемость чугунов резанием.
Можно заключить, ^то легирование чугунов марганцем
позволяет полечить сплиГп с гетерогенной структурой, что
положительно сказик:,е?сь на их антифрикционкости и износостойкости.
Однако д;,я плвььения гранитизации, качества отливки и
улучшения обрабатываемости резанием сплав должен быть
дополнительно легирован кремнием и кальцием. Хотя марг&нцоъистые чугунь
относятся к высоколегированным сплавам, в гх составе но
содержится дорогостоящих и дефицитных злем^тов. Они обладают
рядом положительных с^опсгв, присуцих сплавам вустенитного
классе. Кх широко используют в качестве износостойких и с^.ги-
(.рикционных материалов для у злое трения, раоотаю^их без
сказки при удельных нагрузках до 30 Ш1а и скоростях скольжения до
0,!> м/с.
для улучшения процесса графитизации и снижения склонности
отливок из чугуна к отбелу, его часто дополнительно легируют
медью в количестве 1-2 [^0,78] . Получение оптимальной струк- •
туры и свойств сплавов можно достичь также за счет
соответствующей термической обработки.

-20-
1.3.2. Металлокерамические материалы
Meталлокерамические материалы представляют собой, как уже
указывалось, традиционные антифрикционные материалы,
изготавливаемые методами порошковой металлургии.
Порошковые материалы мог^т обеспечивать сравнительно
низкий коэффициент трения, работать при удельных давлениях до
25 МПа и скоростях скольжения до 6 м/с при температуре
окружающей среды свыше 250°С. Различают четыре типа материалов:
1. Материалы из металлических порошков, имеющих пористое
строение. Такие материалы изготавливаются методами
порошковой металлургии. Поры их заполняются смазкой, которая и
обеспечивает антифрккционность. В качестве смазки может
применяться известный своей антифрикционностыо
политетрафторэтилен (фторопласт - 4) [69] .
с. Материалы из металлических порошков с добаЕКОй
порошковой твердой смазки (молибден, нитрид бора ). 2?и материалы
также изготавливаются методами порошковой .металлургии,
однако наличие пористое структуры в них не обязательно. Антифрик-
ционккл эффект достигается за счет смазочного действия
твердой смазки.
3. Металлекерамические антифрикционные материалы,
состоящие из порошков металлов и порошков огнеупорных окислов или
карбидов металлов, 'Чи материалы сочетают в себе свойства
металлов и огнеупорной керамики. Известные до настоящего
времени металлокерамические антифрикционные материалы помимо
огьеупорных окислов и карбидов металлов, в качестве основы
содержат такие металлы, как никель, хром, кобальт и т.п.[55].
4. Порошковые материалы с высокополимерным связующим. В
этих материалах пороговые твердые смазки (графит, молибден,
нитрид бора и т.п.) c*2*a* наполнителем для связующего -
термореактивного или термопластичного полимера.
Технологическая схема изготовления кеталлокерамических
деталей из материалов первого типа включает рассев порошков,
изготовление шихты, прессование, спекание и калибровку
изделие. Для получения высоких антифрикционных свойств в
процесс изготовления включают пропитку металлекерамики смазочны-

- ZL -
ми материалами до калибровки, а в случае необходимости
проводят повтори}в пропитку после калибрования. При заполнении пор
квелом металл основы предохраняется от коррозии» снижается
коэффициент трения, не требуется дополнительного подвода смазки.
Эффект самосмазывания пористых металлокерамических
подшипников проявляется за счет капиллярно-пористой структуры. При
нагревании вкладыша за счет различного объемного расширения
масла и металлической основы смазочный материал из пор
попадает в зону трения, а его количество зависит от температуры
нагрева. После охлаждения узла трения масло всасывается
порами металлокерамического материала [6^1 .
Технология изготовления катериалов второго типа отличается
от предыдущей только тем, что порошки твердых смазок веодятся
е ц.ихту. Эти материалы не имеют пористой структуры и не
нуждаются в пропитке жидкими смазками, т.к. смазочный эффект
достигается за счет порошка твердой смазки. Впрочем, некоторые
железографитовые материалы, имеющие пористую структуру,
пропитываются жидкой смазкой.
Материалы третьего типа, шихта которых составляется из
порошков связующих металлов и порошков огнеупорных окислов или
карбидов, также прессуются и спекаются при высоких
температурах. Эти материалы, сочетающие в себе свойства металлов и
огнеупорной керамики, способны работать яри очень высоких
(свыше бОО°С) температурах.
Технология изготовления материалов четвертого типа,
которые являются порошковыми, но не относятся к металлокерамике,в
значительной степени определяется технологией переработки вы-
сокополкмёрного связующего* Рабочая температура подшипников из
таких материалов такае зависит от температуры плавления или
термодеструкции связующего полимера. Смазывающее действие
осуществляется за счет наполнителя - твердой смазки.
Наиболее распространенными материалами для подшипников
скольжения являются материалы на основе железа [31,37| . Для
пропитки используют минеральные масла К20А, МГ, С, СВ.
Хорошие результат при пропитке дает применение ультразвука. Для
повышения качества минеральных масел в них часто добавляют
парафин, стеариновую кислоту и другие жирные кислоты.

- 22 -
железо-графитовые материалы отличаются высокой износостой-^
костью из-за наличия в их составе графита, а также за счёт об-J
разевания коллоидальной графчтомаслянои смазки. Хоросими анти
фрикционными свойствами обладают также порошковые материалы с
добавлением серы, дисульфида молибдена или искусственных смолч
Для рвботы в узлах трения пр« меньших нагрузках и
скоростях скольжения, чем для спеченных материалов на основе *елезам
используют бронзовые и бронзографитные порошковые подшипники
скольжения.
Для рвботы при высоких температурах и в вакууме применяет
порошковые материалы на основе боридов, карбидов и других
тугоплавких металлов, а в качестве твердой смазки - сильфиды
или селениды, нитрид бора и др.
Глава 2. ТРЕНИЕ ? ИЗНАШИВАНИЕ САМОСКАЗЫВАШХСЯ
ПОДШИПНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
2Д, Трение в мгшинах и механизмах
В механике под треки*м понимают сопротивление едъиг^ или
перекатыванию дв)х твердых тел (так называемое внеинее трение}
[71] . Трение при перекатывании (или трение качения) в нашей
работе не рассматривается, поэтому в /ельне^шем изложении под
трением мы б^дем подразумевать сопротивление, возникающее при
относительном перемещении двух соприкасающихся тел в
плоскости их касания [79] .
Трение имеет место во всех сопряжениях деталей машин, в
большинстве случаев представляя собор» вредное явлении, связан^
ное с потерей подводимой энергии. Кроме этого, трению почти
всегда сопутствует изнашивание - самое неприятное явление при
эксплуатации машин» Потери» связанные с механическим износом
машин, наносят огромный ущерб народному хозяйству.

-к?Э -
Полезным трением считается трение в узлах для передачи
механическое энергии с его помощь» (неподвижные соединения,
ременные и другие фрикционные передачи, колеса экипажей и
др.)* а так*е в устройствах, служащих для торможения.
В узлах машин, где потери при трении не желательны,ею
стараются уменьшить. К таким узлам относятся подшипники и
подпятники, направляющие, зубчатые передачи, цепные
передачи и др#
Трение при относительном сдвиге двух тел возникает с
момента приложения сдвигающей силы и всегда направлено в
противоположную сторону* Ьсли наблюдать визуально этот процесс,
ю можно заметить, что по мере увеличения сдвигающей силы
сдвигаемое тело остается неподвижным, т.е. находится в покое
до определенного момента,, после чего начинается скольжение*
Характерно, что после начала скольжения для поддержания
равномерного движения достаточно прикладывать к движущемуся те-
лу гораздо меньшую силу, чем в начале скольжения* А.В.Берховс-
кий в 1926 г* установил, что с самого начала приложения
сдвигающей силы имеет место относительно микролеремэщение тела и
контртела до начала скольжения* Это явление было названо им
предварительным смещением* Поэтому трение, соответствующее
предварительному смещение, называют трением покоя* Трением
скольжения называют такое трение, при котором скорости
соприкасающихся тел в точках касания различны.
Если поверхности контактирующих тел свободны от
каких-либо загрязнений, то имеет место трение ювенильных
поверхностей [15] . Однако такое состояние трущихся поверхностей в
практике^встречается крайне редко. Обычно поверхности
загрязнены пленками, состоящими из окислов, воды, газов,
молекул жирных кислот, смазок и т.п* В этом случае имеет место
так называемое граничное трение. При наличии большого
Количества 'смазки и определенных условий трущиеся поверхности
могут быть разделены слоем смазки. Такое трение носит название
жидкостного (гидростатического или гидродинамического). В
настоящей работе жидкостное трекке не рассматривается.
Основные положения науки о трении были сформулированы
Кулоном в X78I г. Он установил три основных закона трения:

- 24 -
1) сила трения пропорциональна нормальной нагрузке;
2) сила трения не зависит от величин» контактирующих
поверхностей;
3) сила трения не зависит от скорости скольжения.
С тех пор наук* о трении, развиваясь параллельно с другими
областями знания неуки, достигла больших успехов, однако до сих
пор трение во многом остается загадочным явлением. Многие
исследователи пытались создавать единые теории, объясняющие трение
и обобщающие его проявления и следствия. Одной из первых была
сформулирована механическая теория, объясняющая трение чисто
механическими явлениями (заиепление и деформация вероховитос-
теи трущихся поверхностей) [50] . колекулярная теория,
сформулированная Б.В.Дерягиным [35] , объясняет трение молекулярным
притяжением и отталкиванием алектронных оболочек атомов. Боуден
и Тсибор [**] предложили адгезионную теорию трения, согласно
которой трение объясняется схватыванием иди свариванием
трущихся тел в местах фактического контакта. Для объяснения
трения резины и пластмасс Г.К.Бартенев [19] выдвинул молекулярно-
кинетическую гипотезу трения и предложил соответствующую
теорию* И.Ь.Крагельский разработал объединенную
адгезионно-деформационную теорию трения [49] . Эта теория в значительной
степени является феноменологической. Энергетическая теория
трения была развита в работах А.Д.Дубинина [37] и Б.И.Костецкого
[47] • Кенее известны некоторые другие теории трения, однако
и перечисленных достаточно, чтобы сделать вывод о том, что
трение по своей природе - сложное явление и не может быть
полностью адекватно отображено какой-то одной концепиие:• Ъ
настоящее время широко распространено представление о трении,
как о сложном физико-химико-механическом явлении, таким
обрезом, наука о трении развивается на стыке ряда нв,<к.
Несмотря на отсутствие единой теории внеснего трения,оно
изучено достаточно для того, чтобы оформулировать основные
положения, которые приходится учитывать при конструировании и
эксплуатации узлов трения машин. Ьти положения можно
сформулировать следующим образом:
I. Трение сопровождается диссипацией анергии, причем большая
часть её превращается в тепло.
к. Сила трения пропорциональна нормальной нагрузке, однако оте

-25 -
зависимость может быть нелинейной.
'3. Для осуществления внешнего грекия необходим
положительный градиент механических свойств в направлении,
перпендикуляр.ом плоскости контакта.
ч. Трение сопровождается изнашиванием трущихся тел,
выражающимся в изменении их размеров и масс и появлением нетщ
трущимися поверхностями продуктов износа.
Первое положение, отражающее диссипативныи характер
трения, учитывается во всех последних теориях прения [37,46,66] ,
при этом рассматривается термодинамика узла, связанная с
тепловыделением при трении. Оно будет рассмотрено в гл.З.
Второе положение было сформулировано еще К)лоном и нашло
свое отражение в формуле закона
f ./А/ + А,
где ? - сила трения;
Ы - нормальная нагрузка;
j - коэффициент пропорциональности (коэффициент трения);
А - молекулярная (адгезионная) составляющая силы трения.
Вследствие малости молекулярной составляющей силы трения
обычно пренебрегают и пользуются упрощенной формулой (закон Амон-
тона):
4'*
Несмотря на то, что эта формула не учитывает многих факторов,
влияющих на трение, она широко применяется в инженерной
практике .
Оставшиеся два положения будут рассмотрены в следующих
разделах.
2.2. Положительный градиент механических
свойств в контакте трения
К.Ъ.Крагельскии указывает, что для ос}ществления внешнего
трения необходимо различие между прочностью адгезионной связи
v «?? нижележащих слоеЕ. Ьсли связь менее прочна, то

- 26 -
имеет место положительный градиент механических свойств по
глубине, т.е. разрешающее напряжение в направлении плоскости
касания возрастает по нормали к этой плоскости.Б протиЕном
случае будет происходить объемное разрушение контактир)ющих
тел.
В узлах трения положительный градиент обычно создается
путем применения различных смазок или твердых покрытий из
малопрочных материалов. Положительный градиент механических
сеойств между несмазанными поверхностями контакта
обеспечивается за счет их загрязнений и шероховатости.Шероховатость
поверхностей обусловливает дискретность контакта, т.е. трущиеся
поверхности соприкасаются в отдельных точках, образуя так
называемые фактические (или элементарные) площадки контакта,
суммарная площадь которых во много раз меньше номинальной [^]ё
Вследствие этого разрушающее тангенциальное напряжение в
плоскости контакта б^дет наименьшим.
Загрязнения поверхностей контакта в практике неизбежны«Это
могут быть пленки окислов, адсорбированные соли газов и паров
воды и других летучих веществ, различные химические соединениям
образованные при взаимодействии материалов поверхностей контак-j
та с окружающей средой и т.п.
Существенную роль в обеспечении положительного градиента
механических свойств при трении скольжения могут играть
продукты износа, образующиеся и некоторое Еремя находящиеся
между трущимися поверхностями [34\ #В некоторых случаях продукты
взноса мог)т представлять собой газообразною фазу [6] .
Третьим телом, или рабочим слоем, е теории трения называют
зону фрикционного взаимодействия контактирующих тел, е которой
расположены фрикционные связи, а также заполняющие
пространство между ними смазка (загрязнения) и продукты износа. Таким об-!
разом, зона фрикционного взаимодействия рассматривается как не-!
кое физическое тело, имеющее малую толщин,, и наделенное особым^
сЕоистввми, отличными от свойств исходных тел [79] .
Бообще любой контакт двух твердых тел можно представить
как взаимодействие двух жестких тел, разделенных гипотетичес-i
ким третьим телом какой-то толщины, причем это третье тело
имеет меньшую прочность, чем сами контактирующие тела, а
его поведение при деформировании эквивалентно поведению реальши

- 27 -
го контакта трения. Такая абстракция представляет известные
удобства не только при математическом описании процесса
трения покоя, но при определении объекта эксперимента:
эксперимент следует ставить так, чтобы исследовать свойства
"третьего теле". Кроме этого, объединив понятие о "третьем теле" с
концепцией о наличии в контакте трения положительного гра-
дьента механических свойств, можно придать понятию о
"третьем теле" определённый физический смысл: зона действия поло-
ьительного градиента и является "третьим телом", прочность
которого существенно отличается от прочности контактирующих
тел.
Из изложенного следует,' что существуют различные
средства обеспечения положительного градиента механических
сво/.сте в контакте трения. Одним из них может явиться
подбор ог.*имальной шероховатости поверхностей трения.
Известно, "то уменьшение высоты микронепевнестеи нг этих
поверхностях приводит к снижению трения, но до определенного
предела, дальнейшее уменьшение вызывает .возрастание трения, сто
явление принято объяснять возрастанием площади фактического
контакта к увеличением адгезионных сил. второе средство, как
указывалось ранее - это введение в контакт смазки чаще Есего
жидких минеральных мзеел, улучшенных различными присадками,
по г и {льющими эксплуатационные качества масел. 1акимп грисад-
Ktb?',' могут бьиь жирные кислоты и металлические мыла, спо-
себств^юцие образованию граничных смазочных слоев,
соединения серы и фосфора, повышающие противозадирные свокства
масел, и др;гие вещества, придающие маслам специальные
свойства (способность работать при низких температурах, в
химически активных средах и т.п.). Широко применяются пластичные
смазки, представляющие собой жидкие масла, загущенные
металлическими мылами.
Ь последнее время все шире применяются твердые смазьи. к
ним относятся минеральные пороики - графит, дисульфид
молибдена, нитрид бора и др. Эти смазки применяются как в чистом
виде, так и в качестве досавок к пластичным смазкам. Известны
случаи применения в качестве твердых смазок некоторых
полимеров, например, фторопласта и полиэтилена.

Осуществить положительный градиент можно также подбором •
материалов трущихся тел таким образом, чтобы один из них имел
меньшею прочность,однако при этом стараются, с одной стороны,
.получить наименьший износ, а с другой - рабочее третье тело,
обеспечивающее положительный градиент механических сеоисте.
Таким образом положение о градиенте механических свойств
учитывает ряд факторов, елияющих на трение - материалы
трущихся тел, дискретность процесса трения, состояние поверхностей
трения, влияние окружающей среды, загрязнений, продуктов
износа и т.п.
2.3. Изнашивание материалов при трении
Изнашивание определяется, как процесс постепенного
изменения размеров тела при трении, проявляющийся в отделении с
поверхности трения материала и (или) его остаточной деформации.
Износ при этом - результат процесса изнашивания и проявляется
в виде отделения или остаточной деформации материала [79] .
Многочисленные попытки найти зависимость межд^ трением и
износом успехом не увенчались. Установлено, что далеко не
всегда большая сила трения соответствует более интенсивному
изнашиванию. Однако износ деталей определяет долговечность всей
машины.
Т.к. выход из строя деталей машин в основном происходит
вследствие изменения их размеров в результате изнашивания,
основной количественной мерой износа является так. называемый
линейный износ* Иногда оценивают износ по изменению объема
трущихся тел (объемный износ) или их массы (массовый
износ).Изнашивание - это процесс,происходящий во времени, поэтому .
характеризуется скоростью изнашивания (или темпом износа).
Различают мгновенную и среднюю скорость изнашивания. Вели
линейный износ равен .tfs*f(i) , то скорость изнашивания б;-дет
Величина, обратная скорости изнашивания, называется износо-j
стойкостью и характеризует свойство материала оказывать conpo-i
тивление изнашиванию в определенных условиях трения*

• 29 -
Чрезвычайно сложный характер явлений, происходящих при
изнашивании, обусловливает наличие доеольно обширной
классификации различных видов износа [79] .
Так, различают следующие виды изнашивания:
1. Уеханическое изнашивание - изнашивание в результате
только механических воздействий на поверхности трения,
К механическому могут быть отнесены все виды
абразивного изнашивания, эрозионное изнашивание (в
результате потока жидкости или газа), кавитационное иэнашива-
ние и усталостное изнашивание.
с. Молек}лярно-механ.ческое изнашивание - изнашивание ь
результате одновременного механического воздействия и
действия молекулярных или атомных сил.
3. Коррозиоино-механическое изнашивание - изнашивание при
трении материала, вступившего в химическое
взаимодействие со средой.
4. Заедание - процесс возникновения и развития
повреждении поверхности трения вследствие схватывания и
переноса материала. Наблюдается при нарушении правила
положительного градиента механических свойств.
5. Окислительное изнашивание - изнашивание при наличии на
поверхностях трения защитных пленок, образовавшихся в
результате взаимодействия материала с кислородом или
окислительной' средой.
6. Фреттинг-коррозия - изнашивание контактирующих тел при
малых колебательных перемещениях. Сами колебательные
перемещения по амплитуде могут не превышать
максимального предварительного смещения, т.е. износ может быть
достигнут и без трения скольжения, при наличии только
трения покоя.
В практике не исключаются комбинации различных видов
изнашивания, что чрезвычайно затрудняет исследования с целью
определения превалирующего вида износа. *же сам факт
существования довольно обширной классификации видов изнашивания
обращает внимание на то, что как трение, так и изнашивание
материалов зависит от большого количества факторов. Знание
факторов, влияющих на трение, и способность хотя бы качественно их
оценивать весьма важны не только для правильной эксплуатации

- 30 -
^злов трения, но и для учете этих Лекторов при создании новых
конструкции•
2.4. Лекторы, влияющие на трение и
изнашивание
Z.4.I. Нормальная нагрузке
Под нормально;, нагрузкой в теории трения понимаетсл н-р-
калькея составляющая сил, действующих на тело. Ь эксперименте
- это сила, действующая на сдвигаемое тело по нормали к
поверхности трения. Ъ практике нормальная нагрузка мо*.ет быть
как постоянной, так и переменней (изменяющейся по какому-либо
закону, inOp&ukOHhOK, случайной ударной), iipn эксперименте -
это сила, величина которой задается постоянной или ко*.т.оли-
рвется в процессе опыта. Способы приложения нормальной
нагрузки мог^т бьиь различными. Нормально* нагрузкой мо&ет быть
Bf-c самого сдвигаемого тела. С цечью увеличений веса оно
может быть снабжено дополнительными оъемными гр;,згки. При
необходимости создания больших давлении в контакте образец
нагружает либо с помесью предварительно протарировеннои пружины,
либо с помошы ручьть с грузом. При эт~м \ силке на образец
передается через ьеровхю огюр^ для обеспечения параллельности
kqhtbkthpjblhx поверхносте*:. x> подавляющем бохьсинстп
экспериментов нермальнвк нагрузка - величина постоянна!., однако
известил исследования и при переменно*, ьорм.ально* нагрузке
{>Ч,Ч»,<;0] .
Кмевтся данные о том, что нормальная нагрузка нелинейно
влияем на износ: .
где Зп - интенсивность изнаеигания;
Ра - номинальное давление;
р — коэффициент упрочнения молекулярной связи;
t - показатель кривой усталости.
Ътй зависимость подтверждаете^ большим количеством
экспериментальных данных [^b] .

- Я -
Б некоторых случаях изменение нагрузки может влиять на
коэффициент трения,а в других - нет, поэтому следует
ожидать и различной степени влияния нагрузки на износ. Зту
особенность следует иметь в гиду при проведении экспериментов.
2Л.с. Сила трения
Этим термином обозначают силу сопротивления
относительному перэмещению двух тел, приложенную в зоне контакта [79] •
При равномерном движении сила трения равна сдвигающей силе, о
случае трения покоя различают наибольшую силу трения покоя и
неполною силу трения покоя. При этом для определения величины
силы трения покоя при эксперименте сдвигающую силу постепенно
увеличивают до начала движения сдвигаемого тела. При этом
считается, что сила трения покоя рагна максимальному значению
сдвигающей силы, т.е.
U max ~ г ,
Увеличение сдвигающей силы может осуществляться ступенчато
или непрерывно по определенном; закону. При этом следует
учитывать, что скорость увеличения сдвигающей силы может влиять на
величину максимальной силы трения вследствие вязкоупругости
контакта* В практике-имеют место случаи ударного приложения
сдвигающей силы, поэтому появились исследования трения при
ударе [9,36] , результаты которых свидетельствуют о влиянии
ударного приложения сдвигающей силы на коэффициент трения.
Если-плоскость, в которой находится сдвигающая сила, не
совпадает с плоскостью контакта 'трения, то имеет место
опрокидывающий момент, величина которого равна произведению сдЕига-
ющеи силы на величину нормали от плоскости ее приложения до
плоскости контакта» Зто приводит к неравномерности
распределения по номинальной площади контакта элементарных сил трения.

• зг-
2.4.J. Бремя неподвижного контакта
отот фактор существенно влияет на величину силы трения
покоя. Наиболее быстра рост силы трения наблюдается в первые
мгновения после соьрикосновения контактирующих тел, затек с те-
чением времени сила трения покоя асимптотически приближаете*
к постоянной величине, оамо это явление зависит от ряда
факторов, трудно поддающихся учету, поэтов при экспериментах
время неподвижного контакта ебьчно шде^живавт постоянным, чтобы
полечить сравнимые результаты.
Известны различные попытки объяснения роста силы трения с
увеличением времени неподвижного контакта - это и взвимовнедре-
ние микровероховатосте*, и увеличение фактической площади
контакта, к возрастание числа фрикционных связей вследствие схветн
вания материалов, и изменение cbohctf загрязнение поверхности и
смазки в малых зазорах и т.п.
По нашему мнение, все упомянутые явления мог^т иметь место
в контакте трения, в той или иной степени влияя на рост силы*
трения.
?.4.4. кате риалы контактирующих тел
Свойства материалов пары трения весьма сильно влияют на
трение. Су1*еств.\ет чисто условное деление материалов на
фрикционные и анти;рикционьые. 9рк:.циэнные материалы применяется в
тормозах>мн*ах сцепления и в прочих передачах сил
посредством трения.
Антифрикционные материала! применяется в таких }злах ма&ик
и механизмов, где высокое TptHne нежелательно.
фрикционные и антифрикционные свойства материалов обычно
Уцениваются величиной коэффициента трения. Однако
антифрикционные материалы мог^т иметь довольно высокие коэффициенты трения
покоя. Так, например, изгестни^ свое*, ентифрикциониостьв лед
им'.ет коэффициент трения покоя на порядок вьае коэффициента
трения сколь>ения (соответственно <Jtj и 0,0>) [о] .

- 33 -
Поэтому для полной характеристики антифрикцирнности
материала следует приводить значения не только коэффициента трения
скольжения, но и значения коэффициента трения покоя, что, к
сожалению, в нашей справочной литературе встречается крайне
редко. Необходимо также указывать материал контртела, применявшийся
в эксперименте. И.Б.Крагельский [48] считал, что зависимость ин-
трнсивьости изнашивания от коэффициента трения имеет степенной
характер. Поэтому большой показатель степени изменения коэфдицйен-
ента трения мо*ет приводить к существенным изменениям
интенсивности изнашивания. Однако проверка этой завис-имости сопряжена с
определенными трудностями, поскольку параметры, влияющие на тре-
иие, оказывают самостоятельное Елияние на износные
характеристики материалов.
экспериментальные данные подтверждают значительное влияние
коэч<;и -иента трения на износ. Введение смазки в контакт
приводило к снижению коэффициента трения в 2-3 раза, тогда как износ
^менььался в десятки и даже сотни раз [67] .
&А.Ь. Состояние поверхностей трения
Состояние поверхности трения характеризуется их рельефом и
наличием загрязнений. Различают макрорельеа и микрорельеф
поверхности. Мвкрсрельеф характеризуется волнистостью
поверхности, которая образуется обычно при механической обработке под
воздействием резца. Шаг такой.волны может изменяться в
пределах от WOO до 10000 мкм, а Еысота ее - от нескольких до 4Q
мкм [49] . Микрорельеф- характеризуется шероховатостью
поверхности, которая представляет собой неровности, расположенные
на волнистой поверхности. Высота этих неровностей весьма
различна и составляет у самых гладких металлических поверхностей
О,05...0,1 мкм. Наиболее грубые металлические поверхности,
встречающиеся в машиностроении, имеют шероховатости высоток
100..#200 мкм [49] + Шероховатость и еолнистость поверхности
полимерных материалов, изготавливаемых литьем в пресс-формы,
определяется качеством обработки соответствующих поверхностей
пресс-форм.

- 34 -
Рельеф поверхности трения наряду с нормальной нагрузкой
и деформационными свойствами контактирующих материалов
является определяющим фактором в формировании фактической площади
контакта и поэтому оказывает большое влияние на трение покоя.
Так, например, известно, что с увеличением чистоты обработки
поверхностей трения коэффициент трения покоя может иметь
минимум. Зто объясняется увеличением адгезионной составляющей
трения вследствие увеличения фактической площади контакта.
Коэффициент трения покоя грубо обработанных поверхностей
значительно возрастает вследствие взаимного внедрения неровностей
поверхности (эффект напильника) [49] .
Что касается поверхностей трения, го они практически
никогда не быгают чистыми. Получить трение поверхностей чистых
материалов удается только в момент образования поверхностей
(например» при механической обработке) или же после
тщательной и длительной очистки поверхностей в глубоком вакууме. В
этом случае трение бывает очень высоким (коэффициент трения
покоя может быть значительно больше единицы).
Б обычных условиях на поверхностях трения металлов
обязательно находятся пленки окислов, адсорбированные слои,
состоящие из молекул воды и газов, осажденные из атмосферы молекулы
жирных кислот и других углеводородов. Кроме этого, на
поверхности могут находиться специально нанесенные для уменьшения
силы трения технологические смазки.
Вследствие трения скольжения и изнашивания на поверхностях
трения находятся также продукты износа, металлические мыла, об-
резовавшиеся путем омыления жирных кислот при взаимодействии с
металлами в присутствии гидроокислов и т.п.
Все поверхностные слои во много раз уменьшают адгезионное
взаимодействие контактирующих поверхностей и'соответственно
снижают трение. Молекулы жирных кислот образуют на
поверхностях металлов (а иногда и на поверхностях полимеров)
ориентированные слои, которые обладают высокой прочностью на сжатие-и тс
же снижают трение. Чтобы исключить вликие поверхностных
загрязнений на трение материалов в лабораторных исследованиях,
разработаны специальные методы очибтки поверхностей трения [15] ,

- 35 -
Существенную роль при трении покоя играет способ
обработки поверхностей трения, так как при некоторых видах обработки
структура и свойства поверхностных слоев материала могут
изменяться.
2.4.6. Температура и скорость скольжения
Изменение коэффициента трения влечет за собой изменение
температурных режимов работы узла трения скольжения.
Изменение температурных режимов может происходить и вследствие
изменения температуры окружающей среды, или условий • теплоотво-
да. Температура сильно влигет на механические свойства как
поверхностных загрязнений, играющих роль смазки» так и
материалов пары трения (например, полимеров).
Ь процессе трения покоя тепловыделение невелико и тепло
быстро рассеивается в трущихся телах, поэтому существенное
влияние оказывает температура окружающей среды и материалов
пары трения. С повышением температуры увеличивается
подвижность молекул, уменьшается вязкссть смазок. При достаточно
высоких температурах может иметь место диффузия материалов
контактирующих тел, что приведет к увеличению коэффициента
трения покоя. При низких температурах коэффициент трения
покоя также может достичь больших величин, поэтому лабораторные
исследования трения проводятся в определенном интервале
темпе рвтур, и полеченные значения коэффициента трения
справедливы только для этого интервала.
Под скоростью скольжения понимают разность скоростей тел
в точках их касания при скольжении (относительная скорость
скольжения) [79] . Кулон в своих опытах установил, что
трение не зависит от скорости, однако дальнейшие
многочисленные исследования трения различных материалов при больших,
чем у Кулона, скоростях скольжения покапли, что в ряде
случаев такая зависимость имеет место [3,^] . По-видимому, здесь
сказывается увеличение температуры вследствие более
интенсивного выделения тепла и изменение механических и других свойств
материалов и поверхностных пленок с изменением темпера туры [<¦ 9] .
Особенно сильно влияет скорость скольжения на изнашивание, при-

- 36 -
чем в одних случаях наблюдается увеличение интенсивности изна-i
шигания с увеличением скорости, в других, на оборот, интенсив^
ность износа сильно снижается* Последнее явление объясняется
образованием защитных пленок на поверхностях трения, например,^
пленок окислов, сернистых и других соединений.
2.4.7. Макрогеометрия поверхностей трения
Форма поверхностей трения определяется конструкцией и ка-
териалами узла трения. От геометрии поверхностей зависит
величина и форма номинальной1 площади контакта и распределение
по ней нормальной нагрузки. Номинальная площадь контакта
может зависеть от материалов узлов трения, т.к. величина
площадки контакта кривых поверхностей в основном определяется
степенью упругости этих материалов. Этот же фактор
определяет и величину контурной площади контакта.
Ьсли уесткое тело контактирует с пластичной поверхностью,
то может иметь место так называемый краевой эффект. В этом
случае жесткое тело внедряется в пластическое на некоторую
глубину,и сила трения соответственно зозрастает. Поэтому при
экспериментах стараются избавиться от краевого эффекта и
поверхность трения жесткого образца делают несколько большей,
чем образца пластичного, чтобы исключить взаимное внедрение
образцов по контуру контакта.
Макрогеометрия поверхностей определяет величину коэффици-,
ента взаимного перекрытия, который представляет собой
отношение меньшей контурной площади элементов пары трения к
большей [79] . Эта важная характеристика оказывает влияние на
трение главным образом через изменение условий теплоотдачи.
2.4.6, Окружающая среда
5 зависимости от назначения узлы трения машин могут нахо-3
диться в различных средах - в жидкостях, воздухе, различных
газах, химически активных иди нейтральных, наконец, в вакууме

-37 -
Бее загрязнения попадают на поверхности трения после их
очистки из окружающей среды (за исключением продуктов изнзаи-
вания и смазки). Пленки окислов на металлических поверхностях
мопт образовываться при наличии кислорода или окислителей б
окружающей среде.
Если узел трения работает в агрессивных жидкостях, то на
поверхностях трения находятся продукты химическою
взаимодействия этих жидкостей с материалами узла трения.
В нейтральных газах при тщательной предварительной
очистке поверхностей трения могут иметь место адсорбционные
пленки, состоящие из молекул отих газов.
В вакууме происходит очистка поверхностей трения от
загрязнении и коэффициент трения сильно возрастает. При
длительном времени неподвижного контакта и достаточных нормальных
нагрузках монет происходить взаимная диффузия поверхностей
материалов узла трения, что также сильно сказывается на
трении покоя. При трении скольжения возможны задиры и даже
сваривание трущихся поверхностей.
2.4.9. Вибрации
Известны работы, в которых содержатся указания на
существенное снижение силы' трения покоя при наличии вибрации [2,10,
. Объясняется это явление суммированием векторов
сдвигающей силы и силы инерции при вибрации. В какой-то момент
суммарный вектор сил может оказаться больше силы трения покоя и
начнется скольжение. Наиболее существенную роль здесь играет не
амплитуда, а частота вибраций.
Практически любой реальный' узел трения находится под
воздействием тех или иных колебании, иногда внешне совершенно
незаметных, однако могущих исказить всю картину трения. Поэтому
экспериментальные лабораторные установки стараются изолировать
от случайных вибраций*Для этого применяют специальные
амортизирующие опоры, крепят установку на массивном фундаменте,
проводят эксперименты в ночное время, когда отсутствует движение
уличного транспорта и т.д.

-35 -
Очень сильно влияют не износ узлов трения технологические
вибрации, т.е. такие, которые имеет место при работе маккны,
движении экипажей и т.п. [ii] .Многие узлы трения, раоотаюшие
периодически, подвергаются фреттинг-изнсс^ в этом случае даже
без рабочей нагрузки [12] .
2.4 Л0. Силовые поля
Все узлы трения, за исключением узлов космических
аппаратов, находятся в педе силы тяжести Земли, поэтому при игсле-
дованки и конструировании узлов трения маьин приходится
учитывать эту силу. В зависимости от положения узле трения по one-
ьению к земной поверхности сила тяжести может быть uih сос%ъъ-
дярдой нормальной силы, или составляющей тангенциальной, или
и ток, и другой вместе (например, нь наклоиьои плоскости).Узел
трения может так*е находиться в поле-статического
электричества, образовавшегося в результате трения скольжения. Ь таком,ел;
чае следует учитывать не только возможнее взаимное пригяжение
или отталкивание поверхностей тренья, но и влияние
электростатического поля на загрязнения, находящиеся на них, например
на молекулы смазки, способные ориентироваться в таких полях.
Известно, что магнитные г:ол*> существенно влияют на трение
покоя, также изменяя ориентация молекул граничных сказочных
слоев [б] .Кроме этого, в переменных магнитных полях
металлические детали угла трения могут нагрехаться вследствие
индукции, изменяя температурный режим контакта.
Все многообразие факторов, влияющих на трение, не
исчерпываются перечисленными выье. Так, например, известно о
влиянии радиации на величину силы трения (исследования
А.А.Силина, Е.А.Духовского и др.) [79] .
На основании вышеизложенного можно сделать вывод о
сложности процессе трения и о необходимости при конструировании
узлов трения учета перечисленных выке факторов.

-39 -
Глава 3. ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЕ К ТЕШЮОТВОД ПРИ
ГРАНИЧНОМ ТЕЕНКИ В ГВДИПНККВ
3.1. Энергетический баланс подшипника
известно, что трение ягляется процессом, связанным с
диссипацией энергии. Поэтому многие исследователи, особенно в
последнее время, применяют энергетические методы для анализа
трения [37,чб,47,66 ] . Зт.. методы основаны на анализе
структуры энергетического баланса трения и связи это** структуры
с процессами, имеющими место при трении и износе. Хотя
структура энергетического баланса трения весьма сложна и
изменчива, удалось установить, что преобладающим в этой структуре
является процесс генерации тепла* Как отмечает Б.Ь.Протасов,
наиболее слабо изучено действие в этом процессе второго
закона термодинамики, который описывает состояние
процесса,динамику его развития, определяет экстремальные принципы,
регулирующие естественное течение и направленность энергетических
превращении при возможности их автономной подстройки [66] .
В исследованиях подобного рода основное внимание
уделялось вопросам, износа, и трение покоя почти не
рассматривалось. Так, А#Д,Дубинин считает, что установившееся s науке
понятие о "трении покоя" и "коэффициенте трения покоя"
относятся не к самому трению, а к предельному состоянию системы
I**?] • С .этим, положением можно согласиться только в том
случае, если трение покоя переходи! к трению скольжения. ?сли
же имеет место знакопеременное предварительное смещение» не
переходящее'в скольжение, т,е.'предельные значения
коэффициента трения и предварительного смешения не достигаются,
следует, по-видимому, говорить о новой системе, для которой
будут свои предельные состояния. 1от же А.Д.Дубииин отмечает,
что статический коэффициент трения характеризует диссипацию
механической энергии в микроскопических частицах
поверхностного слоя при такой минимальней начальной скорости, при которой
(для данных пар)возможен процесс трения [37] .

- 40 -
Бее изложенное приводит к мысли, что трение покоя, при
котором совершается знакопеременное предварительное смещение
следует рассматривать с учетом достижении энергетического под|
ходе к явлениям трения скольжения.
Рассматривая внешнее трение с точки зрения нескольких ги~|
потез, Б.Н.Протасо* приходит к выводу, что внек.нее трение суч
ществ^ет только тогда, когда трущиеся поверхности шерохл^т^
а процесс их взаимодействия дискретен [66] .
БД.Костецки* ^казываот, что при нормальном износе
источником тепла является ^пругоколебательныи процесс в
поверхностном слое, возникающий под действием перемещающегося поля
нормально;, нагрузки [V7] • При работе маьины на это поле
могут накладываться различного рода вибрации.
Ьибрации могут бы1ь обусловлены функцией малины
(различного рода вибромы.ины, снабженные специальными возбудителями
колебаний, или вибраторами) или же случайными, вознккесьими
в процессе действия маьины (вибрации .от действия различного
рода передач, подшипников качения, неуравнове&енпых дьижушкх-1
ся масс, толчкев при перемещении экипажей по неровностям до-;|
роги v т.п.)»
Практически все узлы трения в той или гно? степени подвей
гастся вибрациям. Таким образом, микроколебательны процесс
может иметь место в лебом узле трения, подвергаете*^,
достаточно сильном вибрациям, т.е. может иметь месте источник тепл*|
Наряд) с генерацией тепла при микроколебаниях мо:ут проис^
ходить и другие процесса, связанные с преобразованием энергии^
Ь общем случае структура энергетического баланса трения
представляется равенством
ди = д9 + дил дик + див,
где &U - энергия, затраченная на трение за данный
промежуток времени;
Д S - выделившееся тепло;
Д LIA - энергия диспергирования;
Д U* - энергия колебании и внешних полей;
дЫ& " приращение внутренне**! энергии тел [66J.
Структура эта в различные моменты времени может быть
различной за счет перераспределения количества энергии между слага-

- 41 ~
tMtiKK правой части >?с нствь O.I), однако при установившемся
гсоцсссе мо?но принмь, как долазано г работах [37,46] :
Л U ъ Л 8,
т.е. [фактически вся энергия, затраченная в подшипнике сколь-
*еиия не. трение, превращается в тепло.
Очевидно, что излииное тепло, могущее вызвать перегрев
подшипника, иеоохс^ико отвод».ть в окружающую среду»
3.L. Градиент температур в зоне контакте
трения
Одг:времьнно с преобразованием механической энергии в
другие гиды происходит передача преобразованной энергии окружающей
среде, очевидно, что гидродинамическая смазка в узлах с само-
смазывающими материалами невозможна,поэтому преобразование
энергии будет осуществляться в условиях граничного трения. При этом
процесс преобразования будет происходить в некотором объеме,т.е.
в "третьем теле", роль которого выполняют поверхностнье слои
контактирующих материалов и разделяющие граничные слои.
При граничном трении скольжения генерация тепла является
результатом скольжения пятен контакта шероховатых поверхностей
и деформации в тонких поверхностях слоях, образуюиих у пру
гельветический объем. *1ри граничном трении покоя картина будет
несколько иная. 13 процессе предварительно! с знакопеременного
смещения возможно проскальзывание в отдельных точках
фактического контакта, возможна также и переменная деформация одних v
тех же неровностей, в*идяцих в коьтакт на протяжении все*!
амплитуды предварительного смирен, я.
Генерация тепла будет осуществляться в местах
проскальзывания и микропласткческой др;ормации, однако место
расположения импульсовых источников тепла в осъеме "третьегс тела", в
отличие от трения скольжения, мо*ет оставаться гостсянным,
хотя распределение их по площади контакта будет случайным, е
силу случайности геометрических размеров и форм поверхностей.

-«-
Для композиционных материалов эта случайность б;дет
усугубляться их анизотропностью.
Наряду со случайными фекторами, определяющими плотьссть
распределения тепловых импульсов, имеет место и
систематический - свойства материалов и разделяющего слоя, образующих
"третье тело". Б общем случае, по Б.Н.Протасову»
температурное поле контакта будет распределяться следующим образом
(рис. 3.1а)[бб] .Предполагается, что тепло генерируют оба
слоя материалов, участвующих в контакте трений* 1огда в
телах имеют место два максимума температуры - Т< и Tt , а
температурные поля аналогичны. Разделяющий слой см^зьи, окислов
и шероховатости является перегородкой внутри "третьего тела",
обладающей сопротивлением теплообмену м<:жду дв, м>.
составляющими механотеплового преобразователя.
Ьсли одно из тел имеет модель упругости гораздо меньсии,
чем другое, а тепловым сопротивлением промежуточного слоя
пренебречь, тс мы получим схему Б.А.Кудик^ла (рис.Х^б) \bc\i
в которой максимум температуры сдвинут в глубину более
"мягкого" материала.lb этой схеме предполагается, «то в одном из
тел,более твердом,тепло вообще не генерируется, а ь другом
теле, которое считается упруго-вязких, возникает все теплоЛ л,-
бина расположения может превышать на порядок к более толщину
разделяющего елся [53] , что подтверждается
металлографическими исследованиями,
В некоторых исследованиях отмечается, что в теле из
"мягкого" материала при трении скольжения генерируется больший
тепловой потек, и ча^гь этого потока передается более твердому
контртелу.
Такая схема, очевидно, фояе<е %д&чно отражает распределение
температур при трении металдоподим^ршх яер, когда модель ynpj
гости металла моьег на несколько порядков Хфвзд&ать мод,л& %v*~
ругости полимерного материала.
?так# положим, что при скольжении материал яо^брхьостдого
слоя тела I (ркс* 3#1б) обладает большей сопротшвясиоегьа
пластическим деформация*, чем тъерг&я >?&%§ ?Л&яомчн доиде,
что оътсюеш&е пластические* деформация в поъерхносмон слое
тела 2 одивадогы no ядоите слоя. Тогда задача теплопровод-

- 43 -
Го
iz
**щ '
i ТЧ
ч
. Третье me/to
. Разделяющие
1 CVftftf
Jn?1
J
I7*
Li
«;
?^
1
J
1
1
Г4
Uzl
"i i
¦^ /Ыу»н<хть трения^
1111
— 8)
т WJ
l-t
*z
Рис. 3.1

- 44 -
ности сводится к задаче одноразмерного потока тепла при
наличии внутреннего источника тепла, находящегося в слое межл; ДЕу-
мя телами* При этом будем считать, что производительность
элементарных тепловых источников по толщине слоя остается
постоянной, С целью упрощения предположим, что т^плсвое состояние -
- стационарное и температура плоскостей, ограничивающих
поверхностный слой, генерирующий тепло, одинакова. Можно допустить,
что тепловой поток распределяется поровну мелду телами,
находящимися в контакте, или, иначе, тепло от генерирующего тепло
слоя передается к определенной окр^лающеи среде с температурой
Тс и коэффициент теплопередачи при этом равен ?> . Таким
образом, задача сводится к реь.ению уравнение теплопроводности
для бесконечной плоско., стенк/, внутри ко горе*, на единиц)
объема выделяется тепло в количестве fyv , ккал/м 4.
папраЕИЕ ось ? перпендикулярно поверхности контакта и выо-
рав начало координат е середине стенки Срко.^б), запишем
уравнение теплопередачи в Еиде
где Л - коэффициент теплогроведчости деформируемого тела;
Tv - температура в какой-it г.лос кости полимера,
параллельной поверхности трени-.,
Условие на поверхности
Здесь д2- половина толаины деформируемого слоя.
Условие симметрии:
[ЛЬЛ --о
V di J 2*0
Реяение уравнения C.1) запишется г виде

- 46 -
К-та> - Ъ *Ъ ^ ( / ¦ т%г) > C.2)
T.-Tt*<V„ -A»-- C.3)
ьз уравнении C.2) и C.3) найдем, .что перепад температур
в де4ормир}емом слое б^дьт
д т - Ттаж - т8 --^ Щ- ¦
льрлуз полуден.гого решения позволил З.А.Кудинову сделать
еьеоды, во-первых, о наличии максимума температуры в средней
части по глубине деформируемого слоя; во-вторых,о том, что
перепад температур мелду средней плоскостью и граничными плос-
SwCibMH деформируемого слоя пропорционален производительности
источника теплообразования (работе деформированной единицы
объема в единицу Бремени) и кгадрату толщины поверхностного слоя
и обратно пропорционален коэффициенту теплопроводности
деформируемого тела; в третьих, что максимальная температура и
температура на граничьых поверхностях сдоя или,иначе, уровень
температуры трения, обратно пропорционален коэффициенту
теплоотдачи от граничных поверхностей слоя, ^ти вывода, сделанные
для контакта трения скольжения, остается справедливыми и для
контакта.трения при знакопеременном предварительном смещении.
Пользуясь полученными выводими, мы произвели /проченный
расчет температур в деформируемом слое полиамидное втулки
шарнира центробежного регулятора РО-33 электровоза* Не вдаваясь
в подробности самого расчета, скажем лишь, что его результаты
позволили заключить, что при плохом охлаждении поверхвоегеи
прения, когда температура их меньше температуры плавления
полимера на 50°, уже на глубине порядке 1-2 десятых долей
миллиметра температура может достигать температуры плавления
полиамида. При такой температуре неизбежно будет происходить
отслаивание чешуек полимера на фактических площадках контакта,
причем это отслаивание при недостаточном охлаждении поверхнос-

- 46 -
тек трения будет происходить все более интенсивно. Ь качестве
допущения мы принимали, что вся работа силы трения покоя при
предварительном смещении превpi шьется в тепло.
1аким образом, знание термодинамики ьонтбктб трениь,
работающего при граничном трении скольжения, позволяет не только
оценивать износостойкость деталей, но и управлять
изнашиванием • 1акое управление может быть осуществление либо
конструктивными мероприятиями (созданием конструкции узла трения,
обеспечивающей оптимальный теплоотвод из зоны контакта), либо
применением соответствующих антифрикционных материалов (например,
материалов, имеющих невысокий коэффициент трения покоя и
достаточно высокую теплопроводность),
3,3. Роль теплоотводв в износостойкости
семосмаэывию&ихся материалов
При эксплуатации самосмазывающихся материалов роль тепло-
отвода приобретает главенствующее значение»
Как правило, большинство самосмазивающихся материалов
умеет плохую теплопроводность, модуль упругости их значите/.ььо ни*
же,чем модуль упругости стельных цапф валов, поэтому тепловыд*
дение, иди генерации тепла, происходит главным образом в
поверхностных слоя:: втулок.
Мехакичеслие свойства самосмазывзющихся материалов г
значительной степени зависят от свойств матрицы (основы)
композиции, которая, в свою очередь, может сникать эти свойства с
повышением температуры.
Так, например» известный самосмазывающийс* материал
фторопласт -4с повышенном температуры увеличивает свое
способность течь под нагрузкой.
Не менее известный полиэтилен, часто применяемый в
качестве основы для ряда самосмазываю&ихся композиций, уже при
температуре 6СМЮ°С теряет жесткость.
Полиамид, также широко применяемый в качестве семосмазыва*
ющегося материала и в качестве основы для сэмосмазывающихся
композиций, при температуре около 200°(бдизкой к температуре
плавления) теряет свою механическую прочность.

- «г -
Металлокерамические самосмазывающиеся материалы с повыше -
нием температуры увеличивают интенсивность выделения смазки,
которой они пропитаны. Это приводит к сокращению срока их
эксплуатации.
Самосмазываюииеся материалы на основе чугунов при
повышении температуры увеличивают склонность к заеданию.
Некоторые самосмазывасщсеся композиции, содержащие дис^дь-
$кд молибдена, при определенных температурах (около 280°С),
склонны к повышению коэффициента трения и к заеданию, что
объясняется интенсивным окислением твердой смазки [28] .
Повышение температуры втулки выше оптимальной может
повлечь 38 собой изменение структуры компонентов композиции и,
как следствие, увеличение интенсивности изнашивания.
Вообще в большинстве случаев при режимах трения,
исключающих проявление аномальных видов износе, с увеличением темпе*
ратуры интенсивность износа повышается [2iJ *
В отличие от классических твердых тел одной из основных
причин усталостного изнашивания материалов на основе полимеров
является трибокрекинг полимерных молекул, происходящих вслед*
ствие интенсивного контактного механического и термического
воздействий. Поэтому можно снижать интенсивность износа путем
увеличения теплоотдачи от поверхностей контакта трения.
Главною роль при этом играет конструктивное оформление подшипника
(увеличения поверхности охлаждения, оптимальные зазоры,
правильное распределение тепловых потоков, устранение причин,
месаюцих интенсивной передаче тепла).
Глава 4. КОНСТРУИРОВАНИЕ ВКЛАДЫШЕЙ ИЗ
САМОСНАЗЬВАЮЩИХСЯ МАТЕРИАЛОВ
*Л« Особенности конструирования вкладышей
подшипников из самосмазывапщихся материалов
Лръ расчете подшипников скольжения с ькладышами из
традиционных антифрикционных материалов в техническом задании ука-

- *e -
зывегтся в кечес. ве исходных денных диаметр цапфы, нагрызла,
частсте rpaufcHi'/i. Определяются об«чно длина цапты,
абсолютный зазор и вязкость масла. Для конструирования вкльмыне*. из
самосмезыьею^ихо материалов этих данных н-достаточна,
«^обходима тщательная грсработка технического задана, с целы ь*,-
яснения всех осоСн н» .сте#; поведения ? ьонсг^киии вьСреньсг.
материала, с >четим виде связуь^его, агента, обчсп*- vhi *.к • гс
смазку, прочности, хруплости и т.п. Так, следует выяснить
условия и срок;- хранения к? те риала (с учетсм возмс:-нс:с с:с-
рения,, влияние на материал эксплуатационно* среды, позвои, т
ли деформационные сви.ства материала обеспечить не^бхолиму»
кинетическую точность механизмов, будут ли обеспечены досте-
точные долговечность и надежность. Необходимо иметь полные
сведения о влагопоглоиеы'.и и набухании материале, т.е. от.-
явления, а таКье усьхбкие, мсг^т изменить rs-\ j эначальиме нс-
1Яги втулок. Ьатяги могут изменяться тек*е вследствие
теплового ресьирения самосмазыввсаегося материала,как правило,
имеющего значительна большие, чем ; корпуса, коэффициенты
линейного расьирения. По эт^и >е причине моахт изменяться зазо{.
между вкладыьем и валом, изменения раз* еров вкладыи. -#сгут
происходить как вследствие структурных изменений материала
ПОД действием температур, так и из-за старения. Следует
также учитывать возможность изменения размеров и не.т*тов вкла-
дыва при возможно*, релаксации и. изнашивания.
Чаше всего самосмазывающиеся материалы имегт vjilxjl теп-
лопроводность#ПОсТом) тепдо«*твод че|ез корпус незначителен и
основной поток тепла, генерируетеiося ь поди иг пике,
направляется через вал. Поэтому следует /читывать возмолность
перегреве подсигника i- де«.е с г.. явления поверчости вкладыша.
Чтобы избежать этого, необходим^ приводить пглы*.? расчет
узле трения, При этом, надо помнлть, что подш.:г.<чик с
вкладышем иг семосмазывеп г*ся материала работает в условиях гра-
ничього трения без подвода доги лн» тельн©;. смазки. Смазочные
свойства обеспечиваются компонентами, введенными в материал.
Тонкий смезочны*. слой, который при этем создается, име*т весь
ма малую толщину и охлалдаюких функций не несет. Необходимо
также учитывать тип смазки, вьеденной в материал, и.
возможность ее химического взаимодействия при треьии с материалом

- 49 -
ьонтртела. Неправильный подбор может привеоти к интенсивному
износу контртелв.
конструкция подшипника во многом зависит от механизма
смазочного дег.с .'вия, который реализуется за счет семосмазывающе-
гзся материала. Так, е случае превалирующей роли в этом
механизме твердой смазки, нужно подбирать оптимальную
шероховатость коитртела с точки зреьия удер>ания на ней частиц
смазочного г^атери^ле. Если смазывеюцее действие обеспечивается еы-
пстеввнием лидкок смазки, целесообразно еще предусмотреть кар-
мань для накопления излишней смазки [7] . При ртом Еажную роль
\rztei такое кг.честЕО, зависящее от температуры, как степень
вьпотевания пластифнкьтора.
Кроме изложенного, применению того или иного самосмазыва-
юшегося материала в конкретном узле трения должен
.предшествовать п.ательныи экономический анализ, учитывающий все
факторы, влияющие на стоимость конструкции и эксплуатации этого
,зла.
Ь некоторых случаях приходится учитывать совершенно
особые свойства самосмазывающихся материалов. Так, известный са-
мосмазыЕающийся материал дтороплас! •* ^политетрафторэтилен)
под действием нагрузки в области низких температур течет,
каждой температуре и нагрузке соответствуют определенные Ееличинь
остаточное деформации.Причиной возникновения такого пееЕдоте-
чекия фторопласта является процесс рекристаллизации,
начинающийся в образце при достижении определенного напряжения,
которое можно назвать пределом псеьдотекучести. С повышением
температурь, предел псеьдотекучести резко снижается.
Фторопласт-4* имеет соверьеьную "пластическую память" или
способность к восстановлению первоначальной формы при
нагревании выше той температуры, при котирой производилось
деформирование. Зто свойство необходим учитывать при технологических
процессах изготовления из неге вкладышей*деформированием
(температуры деформирования должны быть еышь рабочих температур4.

- 50 -
4.2. Нагрузки и. деформации самосмазываюлихся
вкладышей
Для оценки несушей способности узла трения, прочности его
деталей, необходимо знать законы распределения давлений на
рабочих поверхностях, форму и размеры пятен контакта,
максимальные к усредненные значения контактных давлений. Нагрузка от
вала на вкладыш передается через совпадающие или несовпадающие
поверхности.
Совпадающими поверхностями принято считвт* такие, которые
до нагружения и приработки контактируют по номинальным
площадям трения; при несовпадающих поверхностях контакт до
нагружения осуществляется в точке или по линии.
При исследовании деформаций и напряжений силового контакта
несовпадающих поверхностей в практике широко применяется теория
Герца [S8] . В основу этой теории положены допущения об
однородности и изотропности материалов двух гладких упругих
тел,передающих сосредоточенные и направленные по обшей нормали к
контакту нагрузки, которые вызывают в местах контакта только
упругие деформации и образуют плоские площадки контакта малой
величины по сравнению с поверхностями соприкасающихся тел (не более
5% от номинальной). При необходимости схема Герца уточняется
путем введения экспериментальных поправочных коэффициентов.
Чаще *сего самосмазыггзпжиеся материалы (особенно
композите на основе полимеров) имеют бояее низкие пределы текучести
и прочности v зкакят-еяьно реньоий модуль упругости, чек
конструкционные металлы* я сплаве/, поэтп^у дебетированию подвержен
в клады о, а напфа таяж *; восерхкосг* корпуса ъъвдрявнея з него
по Гоктург,
гС5гяем*г*:х& cosztrHew:^ т*;г,а й&г-ятуяке .предполагаем
сохранение rztizyfrx ее:.* к p'.-y^z д*::&;$©чу тъъиощ необходимо?у
чгсбы1 мле^ал^ -/у jt^^J-^v^s-t-^ci, г пределах" укрг/?дсгх* JJ'jft
это?* зел*гч:гг« ;:s::-: p>;,j?> ^*:.'Д? о^оз^ргг'&г^з ?&/ьа*$???&к 38-
•;кхс> зи'лглле-л, г.сс ?<-.„. .гк« jrr.Aas^ манкм&д*ксЗ ?&«»&* *ш* яря-

-5i -
меняют металлические вкладыши, покрытые слоем
самосмазывающегося материала. Перед началом эксплуатации подшипник обязательно
прирабатывают*
Ноли то-тина покрытия S мала по сравнению с размером дуги
контакта г% (рис^Д), т,е, их отношение
то покрытие считается тонкостенным,и его механические свойства
при определении износа.и закон распределения контактных
давлений не учитываются [ЗО] .
Таким образом, основными отличиями контвкуа самосмазыгаю-
щихся вкладышей с металлической цвпфой от контакта металл-металл
являются:
1) радиусы поверхностей контакта отличвются на незначительною
величину, поэтому сопряжение относится к задаче о
внутреннем контакте и сжатии цилиндрических поверхностей с близки-
v.v. радиусами вале и втулки;
с) упругим деформациям подвержена втулка, в металлический вал
внедряется в нее подобно жесткому штампу, с ростом нагрузки
^величиыется Площадь контакта;
)) самосмазывсющаяся втулка встроена в жесткое оснорвние»
которое накладывает ограничения на процесс упругого
деформирования втулки и распределения нагрузки.
Решение контактной залечи в такоу постановке имеет целью
определение параметров контакта, к которым относятся: дуга
контакта вела с втулкой, закон распределения давления,
максимальное и среднее значения давления. Прочность втулки, ее
способность выдержать нагрузку, противоизносные свойства
материале оцениваются по максимальному давлению.
Среднее давление необходимо для определения работы сил
трения.
Мощность теплового потока, снимаемого с единицы поверхности
контакта, равна
где Р*?- контактное давление в данной точке, координируемое
на цилиндрической поверх'*^сти сопряжения замкнутым углом Ч* и

- 52 -
расстоянием по образующей вдоль оси % ;
V - скорость относительного скольжения;
^ - коэффициент Прения.
Пользоваться величиной Pvf^ не рационально, т.к. текущее
значение контактного давления может существенно отличаться от
максимального, а экспериментальная проверка распределения
давления на поверхности контакта затруднительна. Поэтому
предпочтительней оперировать средним давлением.
При решении плоской задачи внутреннего касания двух
упругих металлических цилиндров методами теории упругости И.Я.&та-
ерман [30] установил, что распределение давления по контактной
поверхности можно аппроксимировать параболической зависимостью.
При значительной зазоре и полуконтактном угле *?*? 20°
достаточно точные результаты дают формулы Герца [5о] .
Фрагменты решения задачи внутреннего контакта
цилиндрической пары металл-пластмасса, радиусы цилиндров которой близки,
даны в работах [13, 32, 38] .
3 обобщенном зиде результаты исследований сводятся к
следу сейм рекомендациям.
При расчете контактных параметров считают известными:модудь
упругости ?4 и коэффициент Пуассона jxi материала втулки;
соответственно наружный *fc«, и внутренний Ту радиусы втулкк ; стно-
сительную толщину втулки У - ^ , длина Етулки Z ; радиус
вала г2 , радиальный зазор е^гг^г » радиальную нагрузку,
действующую в центре поперечного сечения пары трения и
равномерно распределенную по длине втулки с интенсивностью a s -r •
Предполагается, что тангенциальные напряжения на контакте
отсутствуют вследствие малости коэффициента трения ( \< 0,3).
Последнее свидетельствует о распространении предлагаемой
методики расчета и на рабочее состояние пары трения.
Исследованиями установлено j[l3#38] , что в условиях
плоского деформированного состояния существует зависимость
где
9
D.1)
K-«(^/rJ(«/rf)j^
т

?ис.4Д
Уравнение ('¦Л) позволяет'при известном значении лезой ^аети
вычислить урФП пэяуконтакта Ч* (рис ,*»,!).
Распределение давления по дуге контакта выражается
соотношением
где
0 4ЧЧЧ><
2Е<е
соьЧ- алУо
tcWe
С*.2)
Из выражения D.2) при Ч*-0 следует формула ддя ояр#*
деления,максимального давления:
Среднее давление в контакте оиршдвятея йэ выражения

- $$ -
После определения угла ао/>хонтакта по формуле (;*Д) и кз^
вестному начальному зазору в сопряжении вал-втулка из
формулы б
находится упругое помещение вала в направлении действие
нагрузки.
?сли цилиндрическая пара сопрягается по посадке Ш ,
тс её следует отнести к совпадающий цилиндрический
поверхностям и контактная задача приобретает иной характер. Ъ ^тэм
случае зазор в соединении практически отсутствует, а методике
определения давления основана на экспергментьльных данных.
Для -исследования распределения нагрузки в зоне касания
совпадающих сопряженных Поверхностей используют зависимость меаду
поремеиением 0 и вызывающей его нормальное нагрузкей N [^б].
Относительные перемещения сопряжениях деталей npi
деформировании определяют экспериментально или методами теории упругости,
В последнем случае используя* характеристики материала Е и jM
голученные в Лабораторных условиях» Однако экспериментальные
мвтод, учитывающий Конкретные условия работа пары трения, пред_
почтительнее.
При обработке результатов экспериментов полученные
результаты аппроксимируют степенной функцией Ы-с$ «Ьдесь
коэффициент • С и показатель степени к учитываю? механические
свойства материала, геометрические параметры и особенности
соединения* Распространив 3fy зависимость ка контактные давления]
получим соответственно для текущего и максимального давления;
Однако в инженерны* расчетах широкое применение находит
Формула для определения ?р$гнего давления в цилиндрической
паре, полученная ид Предположения о постоянства контактного
давления на рабочем участке совпадающих поверхностей:
*т * *fe * СО)

=- 55 *¦
где ^%> - радиальная нагрузка, действующая в паре;
? - длина втулки;
$| - номинальный диаметр сопряжения.
Поскольку среднее давление, полеченное иъ формулы (*.3),
не отражает физической сущности происходящего распределения
нагрузки пс контактной поверхности е цилиндрической паре, им
пользоваться можно только как приближенным критерием,
сравнивая его.с опытным значением [р] , колеблющимся в широких
пределах,
О. Зазор в самосмазывающихся подшипниках
скольжения
как правило, в обычных подшипниках с применение
традиционных антифрикционных материалов сопряжение деталей типа зал-
втулка осуществляется с некоторым зазором, от величины
которого меняется характер контакта и методике определения
контактных давлений. ч
Рассмотрим схему на рис.4.1, где втулка с радиусом
отверстия ii сопрягается с валом, радиус которого fcL . В статике
и без нагрузки радиальный зазор е=^-%г ..Приложив
нагрузку, получим увеличение зазора не тлннупу /пр>Т9ГР
перемещения (Г0 , т.е, сдомрюй $&§э$ буш ре^е4> Ш+о§ *0б9ЭИ9~
чив угол полуконгаш* через *& й сарое*?иро*» отрезки
0.0| г ?+<?§* 0tC*i>2 на мюримекке ДО*** , получим №$&{,
а так*е врододожЮ* 4fP в$иду малое?'/, угла ^
или Ч>#* ^^Т^Г'
Й9Г Ябследйей гатсямости следуем, чзф .-о /сличением зазора
Щч йгеязйейвск деформация вкладыша угол контакта уменьшаемся и
распределенная йагрузяа сосредотачиваем на меньшей площади

-56-
контакте, что сспряяено с ростов экстремального значения
контактного давления на рабочих поверхностях цилиндрической парь
трения.Таким образом, желательно иметь как можно меньший зазор,
тем более, что при увеличенных зазорах повивается изнашивание
вкладыше, снижается кинематическая точность. С другой стороны,
в традиционных конструкциях уменьшение зазсра, хак
правиле,вызывает перегрев подшипника и заклинивание вала. Поэтому опи-
мальные величины зазоров для сакосмазывеюшихся подшипников
чаще всего устанавливают с учетом рекомендаций практики.
Следует также учитывать перекос цэпфы ва.*8, причиной
которого может быть неточность посьдочных мест, податливость
материала вкладыке и прогиб вала под нагрузкой. Увеличение перекоса
сопровождается ростом давления у кромки вкладыша, что влечет за
собой преждевременное разрушение вкладьша или заклинивание вала,
В обшем случаете учетом макро- и микрогеометрии поверхностей
вкладыша и цапфы вала при перекосах зазор должен удовлетворять
следующему соотношению:
'Ш4,«
* p*<*p*t *4*hf>
где Rfl и Рг - шероховатости рабочих поверхностей цапфы и
вкладыса;
А - прогиб упругой линии вала на торцах вкладыса;
Km - отклонение от профиля продольного сечения
цапфы и вклады:а [73] .
Шероховатость рабочих поверхностей назначается
конструктором. При упругом изгибе пробельное сечение вала поворачивается •
в опоре на угод $ , вызывая перекос Д ^определяемый из
простых геометрических соотнесения ?-0,560, где
9 - угол поворота в радианах;
t - длина рабочего участка цапфы.
Величиной h<*> учитыьается макрогеометрия рабочих поверхностей
(круглость, цилиндричьасть)* Размеры этих макронеровностей
ограничиваются допуском форм. Если материал вкдадыса хорошо
прирабатывается, то hm моанс не учитывать.
На практике зазоры для традиционных конструкций подшипников
с самосмазывающимися вкладышами назначают по посадкам
или
н7 r^i Зе
[31]

- 57 -
Эксплуатационные зазор при рабочее температуре ,,зла трения
б^дет отличаться от принятого при проектировании е связи с темпера-
горными деформациями, влагонасынением материала вкладыша и
изнашиванием, увеличение зазора вследствие изнашивания приводит
к ряд} нежелательных явление.
Анализируя изложенное, мозкно заключить, что зазор меыц
ет^лко,, и валом в самосмазывающихся подшипниках скольжения -
-явление нежелательное, т.к. вызывает повышенный износ
вследствие концентрации нагрузки, нарушение кинематики ^зла; потери
смазочного агента; ухудшает теплоотвод; способствует попаданию
г подшипник загрязнении из окружающей среды. Наличие зазора
может быть оправдано только необходимостью в некоторых случаях
температурной компенсации или попоенным влагопоглощением.
4.4. Расчет теплового баланса подшипника
сколььения
Ранее (см. п.3.2) нгми было яок-зано, что при граничном
трении самосмазевающихся материалов е контакте с цапфой вала тепло
генерируется главным образом в теле из относительного мягкого
материала и часть этого тепла передается более твердому
контртелу. Такая схема имеет место в тех случаях, когде модуль
упругости материала цап^ы (сталь) на несколько порядков превышает
модуль упругости самосмазьваюцегсся материала вкладыша.
Постепенное повьиение суммарной температурь на поверхности
трения может привести к нарушению целостности граничього
смазочного слоя и к аварки подшипникового узла. Чтобы обеспечить
надежность, долговечность и нормальные функции ^зла, необходимо
создать в нем тепловой режим, обеспечивающий стабильность
механических свойств материалов пары трения # постоянстве reowerjn-
ческих размеров деталей. При установившемся тепловом режиме
тепло отводится телами пары трения и рассеивается в окружающей
среде: т.е. при отсутствии системы проточього охлаждения тепло
отводится в корпус узла трения и в примыкающие к нему детали, а т?к-
же в вал, если он не нагревается другими источниками тепла.
Строгое решение задачи теплового состояния, узла трения
скольжения связано со значительными трудностями, т.к. требуется учить-

-56-
вать распределена тепловых потоков, Форму детален, изменениеJ
теплофизических свойств материалов 5 процессе работы v др,,л»и
тому в инженерных расчетах ограничивается определением с редней
объемной температуры узла при установившемся температурном ре^
жиме.
При определении средней объемной температуря ^зла трения
скольжения предполагается, что телло?©# поток равномерно ресц*
ределяется по всему объему материала, примыкающему * поверх-,
ности контакта.
М<"ць.>сть теплового потока, выделяющегося ш цилиндрической
паре трения, запишзтея в виде
где F - сила трения;
Рг • радиальная нагрузка;
f - коэффициент трения;
V - относительная скорость скольжения.
Используя формулу для определения среднего давления в
цилиндрической паре, получим:
где d - номинальный диаметр сопряжения;
t - длина втулки;
Рт- среднее контактное давление.
Теплоотвод через корпус и Бал приближенно принимают пропоров
циональным свободной-поверхности узла трения, избыточной темпер
ратуре и коэффициенту теплопередачи. Мощность теплового потока^
отводимого от трущихся деталей посредством конвективного' теп-'
лообмена корпуса с окружающей средой, в общем гиде определяете^
по формуле
Wft - к AK.(T«f-T#)f
гдэ к • коэффициент теплопередачи;
Ак- площадь наружной тепло отводящей поверхности корпуса
узла трения;

- 59-
TV * сРе*НЯЙ температура рабочей зоны узла;
Т* - температура окружавшей среды*
2pvi установившемся режиме т уравнения теплового баланса
определяется температура в рабочей зоне узла При отсутствии
принудительного охлаждения
газкеры теплоотводящей поверхности корпуса зависят от
конструкции и размеров подгипника. Теплоотвод через ^ал может
составлять до tQ% и более мощности теплового потока, отводимого
через корпус.
Полученное значение средней температуры сопоставляют с
предельно*, температурой для материала вкладыша
Тер *[1].
При несоблюдении этого условия необходимо усилить отвод тепла
от узле трения, увеличивая поверхность корпуса посредством
оресрения или применяя принудительное охлаждение корпуса
потоком ?озд\ха или м.дкости.
Тепловой расчет по;липниковых узлов скольжения по
допустимо, температуре относи сг к проверочному расчету и позволяет
оценить работоспособность материала вкладыша и интенсивность
теп;о тъе^к конструкции в целом.
ири отсутствии искусственного охлажения узла трения отвод
т« пла от иилиндрическо;: пары с. толстостенной втулкой
осуществляйся в основном через вал, В этом случае тепловой поток
распространяется вдоль вала и с п^ерхности выступающих участков
тепло удаляется в окружающею среду.
1лп дьнньх условии уравнение теплового баланса запишется
Wj .(^¦*5А,к)(Т*ГТ.),
где G - масса части вала, которая расположена по обе стороны
от подсипника;
С - удельная теплоемкость материала вала;

~ 60 -
Ag - площадь поверхности участка вала, отдаюшая тепло в
окружающею среду;
К - коэффициент теплопередачи от Бала к воздух};
-fc - Еремя работы узла трения;
Тер - температура в контакте;
Т0- температура окружающей среды.
При необходимости использования проточной системы
охлаждения
wr cj>a(TtM,-Tg,),
где с - удельная теплоемкость охлаждающего агента;
р - плотность охлаждаюшего агента;
Q - объем охлаждающего агента;
Т&ьиГ температура охлаждающего агента на выходе;
Т&х - то же на входе*
4#5# Принципы расчета подшипников скольжения
щ% граничном трении
Все подшипники скольжения, &зк правило, прежде всего
рассчитывают по допускаемому.давлению:
Зто позволяет оценить способность материала вклады&а
выдерживать радиальные нагрузки прежде всего в статике [39] . fan
оценки работоспособности подшипника в динамике.прибегают к комплекс-,
ному критерию pV< *
Установлено, что выход из строя подшипника скольжения
происходит в основном из-за перегрета* Увеличение температуры
вследствие тепловыделения при трении зависит от таких <?акторох,
как нагруженном* контакта давлением и скорость относительного
скольжения. Эти факторы объединяют в критерий pV ' *
Тепловую нагруженность узла трения яри проектировании
проверяют по соотношению

-61 -
3 лабораторных условиях на образцах вкладышей при
определенных параметрах отвода тепла, соответствующей температуре
окружающей среды и постоянной скорости скольжения ступенчатым по-
вышением нагрузки еыявляют момент нарушения нормальной работы
подшипника с граничным трением. Показателями отклонения от
нормального режима работы узла трения являются недопустимый
рост температуры или коэффициента трения, или катастрофическое
изнашивание. Наибольшее давление в эксперименте, умноженное на
скорость скольжения, соответствует допускаемой ъвптте
критерия pmV -
*й реальном узле трений условия теплоотвода Moryt
значительно отличаться от лабораторных, поэтому критерий Rr»V Следует
применять осторожно, с учетом особенностей контактирующих
материалов*
Экспериментально установлено, что с >величением скорости
скольжения допускаемые давлений уменьшатся нелинейно, по&том^
критерием PmV нельзя пользоваться как константой,
характеризующей свойства езмосма&иваащегооя материала* Следует также
иметь в виду, что критерия RnV сильно зависит
от*геометрических параметров подшипника, характериэ)ющимиея отношениями
-*- и -»? , где & - длина вкладыша; а - диаметр цапфы;
е - голтт втулки* Несмотря на ограниченность применения,
критерий PffjV широко используется в практике для приближенного
определения и$с}щ§% способности тор скольжения. Обычно
взаимосвязь допускаемых давлений ц скорости йрй Относительном
скольжении выражают в виде Рцг*У * fflltt , поэтому, имея Нес*
колько таких зависимостей для вкяедыяей* шямяейных из
различных материалов, можно выбрать тот материал, %0?орш больше
отвечает техническим условиям.
Работоспособность \злое трения с применением СФФсмазываю-*
щихся материалов на основе полимеров во многом ЗЗДИСИт от
точности изготовления деталей сопряжений и сохранения т размеров
как в эксплуатационных условиях, так и при ярмишк* Изменение
размеров сопряжения может происходить №& MtMfiMM температуры,
а т&хт дедздетвк* шяьгэтгяФштя, xotepee оценивается в про-
uenfgx поглощенней шмрн яри teHM$6tfpe ZO°C, в течение
определенного отрезка времени (сутки, неделя, год и г«й«)**&с*о

- 62 -
набухание компенсируется неизбежным изнашивание* пары трения.
Набуханию особенно подвержены толстостенные втулки, поэтому
цилиндрические пвры трения с такими втулками более склонны к
раьмврной нестабильности, Если в подшипнике иепольз; ется
пластмасса, обладеасая Высоким вла1-опоглсщеиием,
рекомендуется изменение зазоров of набухения определять по 4ормуле
Где К - содержание влаги в X;
d - диаметр иапфы*
Рассчитать изменение Диаметра вала от нагрева моьно По
формуле
ACl * dsd&T,
где cit * Коэффициент температурного линейною расгиреник
материала вала;
d - диаметр цапфы вала;
д*Т - градиент температур.
Ьсли пренебречь отличием коэ<;фициьнта Пуассона от 0,Ь(что
корректно для материалов на основе полимеров) и принять длину
втулки и наружным диаметр неизменными, то увеличение толокна
стенки втулки от нагрева определяется из вырав.сни*
где oit - коэ|<{кииент температурного линейного рьси:рсния
материала втулки;
дТ- градиент температуры;
S - начальная толщина стенки втулки;
d - диаметр цапфы вала [39] .
Изменение заэора соединения вал*втулка от действия
температуры выразится формулой
et « Otb&d+$f (О)

-53 -
*чксгша?еционнь;.и радиальный зазрр 0уде?
где &/& •=• зазор, установленный при дрректировании узла
(согласно посадкам 41 или *Ц );
?« § - определяются по приведенную выше Формулам (*•*)•
?е$им образрм, цель р$?че?э подшипника с вкладышем из само-
рмазьвающегзея материал* эдклюыается в определении допустимых
значения нагрузки, сяоро??И скольжения, рабочей температуры и
их соответствия физи&Р=-механическим свойствам выбранного мате-
риале, Смысл расчета сводится к тому, чтобы при отсутствии смаз-
до 'А заданных паранетрах нагружения получить такую
износостойкость пару трения, которая обеспечит незначительное изменение
геометрических размеров в определенных условиях эксплуатации
достаточно длительное время.
Расчет узлов трения, в частности подшипников скольжения с
вкладышами из самосмазывающихся матер- адов, выполняется по
следующей схеме,
1. По техническому заданию, содержащему сведения о свойствах
и температуре окружающей среды и виде негр>ЗКН
(постоянная,переменная, ударная, вибрационная),предварительно выбирают
материал пары трения,
2. По эмпирическим зависимостям,разработанным ш соо»ет-
ствующей отрасли машиностроения устанавливают геометрические
размеры элементе» узла трения# или же ориентируются на имеющиеся
аналоги;назначвют характер сопряжения взл-втулка,
). Определяет среднее контактное давление и сравнивают с
допустимым*
4, Определяют относительную скорость скольжения поверхностей
трения,
5. Вычисляют значение критерия jpmV и сравниваю* С
допускаемый,
6* Рассчитала»* температуру s узл§ трения, которую
сравнивают с предельно-допустимой температур*?*! для выбранного $ам0смазы~
вающвгося материала,
7. Для пары вал-втулка определяют ascaayafанионные зазора.

- 6* -
Глазам. НЯОЮТНЕ САЮСМАЗЫВАОДИВСЯ МАТЕРИАЛЫ,
ШИРОКО ПРИМ СНЯЩИЕСЯ В ТЕХНИКЕ
ЬЛФ бтсропласт
Наиб^ль&Фе применение в кечестве самосмазывающегося кете-
риала полечил один из представителей группы фторопластов - кь-
тепиалов, получаемых полимеризацией 4торзамес;енных производных
этилена - дторопласт-^ или политетрафтороэтилен [i*^,70j .
$торопласт-^ производится в виде пороска или водных
суспензий. Монолитный фторопласт получаемся из порошков пресссваниьк
при комнатной температуре с последующим спеканием при JbO-Jbb°Qt
Процесс аналогичен процессу получения монолитных металлических
деталей методом пороговой металлургии* Ьозможна переработка
фторопласта методом горячего прессования и выдавливания,
Фторопласт-4» не плавится и не течет в Зычном понимании этого слова.
При нагревании выше 327°С он превращается в аморфный
прозрачный гель,и зта температурь считается точкой его
плавления«Нагревание до *15°С не переводит фторопласт из высокоэластическо-
го состояния в вяэкотекучее. Выше это*; температуры начинается
разложение фторопласта,ускоряющееся при дальнейшем повышении
температуры»
Механические свойства фторопласта сравнительно мало
изменяются ври низких температурах»• ?торопльст-4 не становится
хрупким даже при температуре ни*е температуры стеклования (о'кодо-
-Ii.0°C) и до температуры жидкого гелия (-269,3°С).
Устойчивость фторопласта к химическим воздействиям
превышает даже стойкость золота и платины. На него действуют только
расплавленные селочные металлы и растворы их в аммиаке, трех-
фтористый хлор и эдементарык фтор. Кислоты, мелочи любо»'*,
концентрации и самые сильнке окислители на фторопласт-1» не
действуют. Он не смачиваете* водой к не набухает ни в одном раст-
яооителе.
При малых скоростях скольжения без смазки коэффициент
трения фторопласта по фторопласту или по стали очень нивок и
соответствует коэффициенту трения при скольжении металлов в
условиях граничной смазки, при этом трение фторопласта не имеет

- 65 -
скачкообразн(^о характера. При повышении скорости скольжения
коэффициент трения возрастает до 0,2...0,3 и фторопласт
начинает интенсивно изнашиваться.
лр^гик недостатком является "псевдотечение" фторопласта
при приложении сргвнительно небольших статических нагрузок,что
гриводит к искажению ^ормы подшипников и смешению вала,
Всле;ствие указанных недостатков применять чистый
монолитны;- чтороплгхт-4 в качсстге самосмазывающегося материала можно
диль п;т низких скоростях и малых удельных нагрузках.
использование присущих фторопласту высоких- антифрикционных
свойств осуществляется при комбинации его с другими
материалами. Здесь возможны три варианта:
i) пр^нение фторопласта с наполнителями;
2) введение фторопласта в металлический зубчатьй каркас,
получаемы;, спеканием металлических порошков (в качестве основы
мог. т быль и 1 ракитовые материалы);
;) введение дтороплг-ста в тонки;: пористы, слои биметалла с
основой из более прочного конструкционного материала.
Ьоэмоглш и другие реле встречающиеся способы применения
фторопласта.
введение наполнителей (например, до '30* графита или бронзы)
дает увеличение модуля упругости по сравнению с чистым
фторопластом до двух раз,теплопроводность увеличивается так»е Едвое,
ко~;с!иии<нт трения псвычаето- доО,04. Ьведение наполнителей в
сотни и тысячи раз уменььвет интенсивное!ь износа композиции,
Мет&ллопластмассогы* антифрикционный материал представляет
собо,* полеченную методом порошковой металлургии пористую
бронзу,поры которой заполнены $Ъ\>ропластом, чистым или с добавками
дксуль|Л71? колкбдена. При низкой скорости скольжения предельно
дсп^стимья удельная нагрузка составляет 26 МПа. Температурные
пределы применения от -200 до 250°С. Коэффициент линейного рас-
ьирения Ю(Г не icC. ьоэф^ииент тренй* снижается при
увеличении давления от 0,25 при 0,5 МПа до 0,1 при 7,5 МПа.
ленточные материалы, представляющие собой стальною лент) с
наклеенным слоем пористой бронзы, пропитанной фторопластом-^,
чистым или с наполнителем, получили наибольшее применение в ма-
НИНоУ.

- 66 -
Из таких лент методом штамловки изготавливаются
стандартные -втулки для подшипников* Коэффициента трения таких ьтулок по
стали находятся в пределах от 0#1 до O0W при изменении скорости
скольжения от 0,<> до 5,0 м/с. Обычная нагрузка в практике - до
10,6 МПа« Втулки из ленточного материала обычно применяются <5«з
смазки/' хотя введение смазки оказывает благоприятное Блияние на
работу подшипника*
Продолжительность работы' без смазки такого подшипника может
достигат*. 10 тыс. часов,
5.2» Полиамиды
Полиамиды представляет собой высокомолекулярные гегероцеп-
ные полимеры, получаемые методом поликонденсации аминокарбоно-
вых кислот, диаминов с дикарбоновыми кислотами или при
ступенчатой полимеризации лактамов. Они отличаются еысокой механической
прочностью, небольшой плотностью, низким коэффициентом трения,
высокой износостойкостью* л недостаткам полиамидов относится
высокий коэффициент линейного расширения и сильное влагопоглоще-
ние с набуханием.
С учетом низкого коэффициента трения @.15-0,23) некоторые
полиамиды могут применяться для изготовления втулок слабонагру-
женных тихоходных подшипников. Однако широкое применение нашли
композиционные самосмазываэдиеся материалы на основе
полиамидов.
Чаше других в качестве основы применяется полиамид марки
610, плотность которого 1090-1110 кг/м , температура плавления
215°С, а рабочая температура композиции может превышать 100°С.
Следует отметить, что применение чистого полиамида в
условиях повышенной влажности приводит к суямюму ттшузаняя ве
только втулки* *ю и вада. Однако добавка & ходиазшдз Фоояветст*
вуювдах наполнйтед-ей и ллшетифакаторст рзезео тънт&е? его
эксплуатационные ?а*шетза.
Выпускается дев&лько «яого коютзиций на оспоъе полиамида
610, поэгочу остановился за одной из них, наиболее характерной,
которая была создана т хафелъв деталей машин и » лаборатории
специального материаловедения Новочеркасского политехнического

-S7 -
института v получала название маслянит ДЛермином "масляниты"
наэ1бН8 группа самосмазыЕающихся антифрикционных материалов,
построенных по одном} принципу, но имеющих различный состав и
технологию изготовления [ЬЧ>] . Материал масллнит Д был разра-
остан по заказ; гидростроительной промышленности.
L современном гидростроении применяются гидрозатворы
различных типое. Б частности, шлюзовые гидрозатворы представляют
сосок массивные стальные СЕарные плиты, перемещающиеся
вертикально с помощью гидравлических или механических устройств,
мощность которых обеспечивает подъем гидрозатврра в любом,даже
сакск неблагоприятном случае. Опускается же гидрозатвор под
действием собственного веса, при этом перемещение плиты
гидрозатвора происходит по специальным направляющим, состоящим из
неподЕи hoi о рельса с закругленной-(для самоустанавливания) го-
Л1вкой и закрепленного не плите подвижного полоза. Сложные
условия работы направляющих Сюда с примесью абразивных частиц,
кислород возд\ха, болььие - до 4-10 Н/пог.см. - удельные
нагрузки) в некоторых случаях, особенно при выдержке затвора в
неподвижном состоянии, препятствуют своевременном} закрытию звтео-
ра и последки/ "зависает". Такое явление может вызвать аварию
судов, находящихся в илюзе.
Ь ранее действовавших гидрозатворах закругленная голоЕка
рельса наплавлялась нержавеющей сталью, а контртелом >.влялся
вкладаl из древеено-слоистого пластика (ДСП). Таким
образом,задача сводилась к разработке нового антифрикционного материала,
обладаю, его такой же высоко*; механической прочностью, как ДСП,
но имеющего невысоки/ и стабильный коэффициент трения покоя в
паре с нержавеющей сталью как при работе в годе с абразивными
частиками, так и не воздухе с переменной влажностью в контакте
ТрЬНИЯ.
При разработке материала в качестве основного полимера был
выбран полиамид 6iOt как имеющий высокую механическою прочность,
в больших количествах выпускаемый нашей промышленностью и
имеющий сравнительно невысокую стоимость. Полиамид 610 достаточна
хсроло пластифицируется многими пластификаторами, в том числе
и обладающими смазочными свойствами.
При Еоборе пластификатора учитывалось, что материал должен
работать как в воде,так и на воздухе. Поэтому в качестве пласти-

-68 -
фикатора была применена смазка 156, содержащая минеральное
масло МС-?0, загущенное еодостойкими литиевыми и калиевыми
мылами стеариновой кислоты с добавкой 2% присадки ц.талоцианине
(медный комплекс), который является ингибитором коррозии [771 .
В качестве светостабилизирующей и антифрикционное доС-веки
вводился графит марки С-1. Массовая доля компонентов была
следующей, % :
полиамид 610 - 100
графит С-1 - 10
смазка 158 - 10
Относительно небольшое количество пластификатора A0,/)
объясняется необходимостью лолучить высокою механическою
прочность материала*
Технология изготовления изделий из маслянита л заключаете/,
в интенсивном и тщательном перемешивании расплавленные гранил
полиамида с другими компонентами и последующим лигьем в пресс-
формы под давлением* При этом осуществляются следующие г «ераиии:
- I. Навеска гранул полиамида перемешивается с навесками
остальных компонентов при комнатной температуре и помещается ъ
обогреваемую трансферную полость пресс-формы.
2. Производится нагрев массы посредством электроподогрева
трансферной полости до температуры 470...4dO К.
3. Производится интенсивное перемешивание массы в
трансфертной полости (вручную или с помощью специальной мешалки) и
одновременное нагревание до температуры несколько Еыне точки
плавления полиамида E1>0. ;.535 К).
4. После достижения необходимой температуры в трансферную
полость сводится поршень и производится прессование изделия.
5. Йресс~4юрМ8 охлаждается до температуры 475 К, снимается
давление и рыникается готовое изделие*
Этот процесс **о*ет осуществляться на обычных термопластоав-
тснатах, оборудованных специальными торпедами, обеспечивающими
интенсивное перемевивакие. Заготовки из тсяянта Л могут
обрабатываться любым способам механического резаяия* ытг.о-тхтк-
ческие свойства маслянита Л приведены ниже:

- 69 -
плотность 1300
предел прочности при
сжатии 65,0
растяжении 60,0
изгибе 55.0
модель упругости 10
ударная вязкость 90-110
твердость по Бринелю 1,2
Следует также отметить, что маслянит Д - диэлектрик. Кроме
гидротехнических сооружении, материал маслянит Д широко
применяется в автомобилестроении [33] , в газомотокомпрессорах
аля перекачки газа [5]и в других областях техники [77] .
5,3, Полиэяияевл
Полиэтилена.являются продуктами поят$$Ю&И№ этилена. В
зависимости от метода пояющтатк Пдд>ч*м полиэтилен низкой
плотности (ПоНП) и №M§fW$H ямсокоя iMOfffOCfff (ПЭЬП). В
машиностроении кепетдетея гяазшу образом тяюыяън высокой
пяогюсы, кдх твющт боям ядождо механические
керзктеристики. ПЗЬЛ имеет плотность 950 кг/$с, MHflepgrypj пяамвтя
Х25..Л35°С, рабочую температуру тояв 1С0 С, коэффициент трения
около 0,12.
Известен полиэтилен, называемый
ез^яшсокомолеяуяяршм,молекулярная масса которого на два* щ>ряд*8 *ыше, чем 1ШМ, Сверх-
высокомолекулярный полиэтилен (С5ЙЗ) по механическим ?1?05Увам
близок к политетрафторэтилену и дояшшдац» По абразивоетш^ости
он превосходит углеродистую ста», ?яаг<здаря высокой tip&HWGf**
стойкости к истиранию, ттттшяьтн устойчивости к ъбр&мзноыу
износу* стойкости к щ$?рт&1№Н№, высокой химической cf$te§c-
ти, мро&ос$о№&€?%, ЯЮКМГОШНОму газо-и водопоглощенив ef#px
шыс0%8№Я®%уяя$тн поятятен широко применяется в подшигшз&х
катт различных отраслей техники.
кг/м3
МПа
МПа
МПа
МПа
кДж/м
НВ

~7D-
Полиэтилен высоко- плотности в самссмвоываюшихся
подшипниках в чистом виде применяется крайне редко и только в слабо-
нагруженных низкоскоростных узлах трения, лиипозицкк на основе
ПЗЬП применяются значительно чаще, Одмоь из твких композитк*
является пластмасса. J&, разработанная на киедре деталей касин
и В лаборатории специального материаловедения Новочеркасском
политехнического института.
Пластмасса ПМ была разработана по заказу с)дострсительнс/
промышленности для списка с/дов с наклонных стапелей [lb] .
Спуск построенного судна с наклонного стапель осуществляется с
помошью специального спускового устройстве, включающего набор
полозьев, закрепленных на корпусе судна и скользящих по сп;,с-
ков*м дорожкам под действием силы тяжести с)дна.
>гол наклона спусковых дорожек продольных стапелей к
горизонту находится в пределах 3...40 (уклон составляет и,01и...
0#С75). Чтобы обеспечить движение судна при таком неболы:ом
уклоне* для уменьсения силы трения не спусковые дорожи наносили
минеральные насадки. Однако прк этом трелевались большие
затраты ручного труда, вследствие малой механической прочности
слоя насадки, допустимые нагрузки были малыми, высокие и
низкие атмосферные температуры ограничивали поименение
насалск,загрязнялись акватория и территория стапеля, лроме этого, суьество-
Вала опасность выдавливания насалхи при длительном контакте
полозьев 00 спусковыми дорожками перед началом сп)ск^.
Судостроительной промышленностью была поставлена задача -
С0*да*в пластмассовый материал, лишенный указаьных недостатков .
к обеспечивающий высокую экономичность и эффективность сп.,с*а
судов с продольных наклонных стапелей* С точки зрения процессов
трения, отот материал должен иметь стабильны,, козффици» нт
трения покоя не более ^„*OfS5 в течение 1~2 суток и коэ^шиен?
трения скольжения не более ^ п),ш» при температуре от 2л дс
313 К* Сравнительно низкое давление в контекте трения (С,2-1,О
МПа'йо условиям прочности дорожек степеля) позволяло
использовать в качестве основного полимера полиэтилен высоко*' плотности
- широко известный крупнотоннажный полимера имевший невысокою
стоимость. Ранее нами было установлено, что полиэтилен при
пластификации в любых пропорциях совмещается с минеральными меслями»
Поэтому можно било увеличить содержание пластификатора в матери-

-я-
аяе до такого количества, которое обвспаэчияо бы «адкчив на
поверхности трения масляной пленки, обеспечивающей низкиа
коэффициент трения покоя.
Ьа1ли проведены исследования для определения оптимального
количества пластификатора, при котором обеспечивается низкий
коэффициент трения покоя и вместе с эхим сохраняется
достаточно высокая механическая прочность материала* В качестве
пластификатора применялось веретенное масло.
Предварительно было установлено, ,что применением различной
технологии изготовления образцов можно получать различный тип
пластификации. Так, при перемешивании нагретой смеси
компонентов в процессе прессования наблюдалась молекулярная
пластификация, а при прямом прессовании смеси, без предварительного
перемешивания - межструктурная.
Низкий коэффициент трения покоя при межегруктурной
пластификации объясняется выпогеванием пластификатора и образованием на
поверхности трения тонкой масляной п. знки. Чтобы уменьшить
высыхание этой пленки и обеспечить её стабильную ,
консистенцию,минеральное масло загущалось мылами.
В результате описанных в настоящей работе исследований
была разработана пластмасса на основе полиэтилена высокой
плотности, получившая название ПМ (пслиэтилен-касло) [181 и
предназначенная для спуска судов на воду с наклонных стапелей [59,77] .
Основным исходным сырьем для получения пластмассы ПМ сложит
мелкодисперсный порошок полиэтилена ШЫСФКОН платности, в
который с целью повышения его антифрикционных СБойе?Я 3»ед?Н
пластификатор, средатвЕляюший собой смесь з&ретенногс телш,
пластичной смазки, полученной загушзниек меяозвязйого, полЯрио-незктив-
ногонткоз&сыт&то минерального мдвде литиевыми мылами
стеариновой кислоты с дебямеи грефиткей консистентной сказки»
Состав пластмассы ПИ приеден шъ&ь ь % (маеJ
полиэтилен высокой ШгётДОДОи в
пороке ГОСТ Ш38-77 45-50
веретенное изеле fcJ
ТУ 38-101^66-76 22-23
пластичная смазка
UKATBMOI ГОСТ 6267-59 2Z*28

-й-
графитная смазка УСсА
ГОСТ 3333-55 1-4
Технология изготовления изделий из пластмассы ПМ заключа-
лась в следующем:
1. Навеска порошка полиэтилена смешивается с навесками
остальных компонентов при комнатной температуре в смесителе
периодического действия емкостью 60л (по ГОСТ 25027-81 Е) до
получения однородной массы. Однородность смеси обеспечивается
определенным временем перемешивания.
2. Навеска полученной массы помещается в
пресс-4орму»которая имеет систему подогрева (паровую или электрическую) и
распределяется равномерно по объей) лресс-4рркы.
3. Пуансон вводится впресс-^орму и производится подпрессов-
ка массы при комнатной температуре для её уплотнения.
4. Производится нагрев nprcc-формкдо температуры 418,..^ЬК,
которая контролируется при помощи температуры.
5. После достижения необходимой температуры по всему объему
пресен} оркь осуществляется окончательное прессование при давлении
2,5 kfla.
6. Нресс-4^рма охлаждается до температуры 213...32ЭК,
давление снимается и готовая деталь вынимается из пресс-форь'ь.
Физико-механические свойства пластмассы ПМ приведены ниже:
плотность 910 кг/м
предел прочности при
сжатии
растяжении
изгибе
модуль упругости
ударная вязкость
твердость по Бринелю
водологлощение
В табл. 5.1 приведены результаты опытов по исследованию
влияния материала контртела на трение покоя пластмассы ПМ с
ростом времени неподвижного контакта.
5,6 КЛа
4,2 КЛа
4,6 КЛа
15,0 КЛа
6,5 кЛж/м^
0,8 НБ
о.оое $

- 73 -
Таблица 5.1
Материал контрте-! Коэффициент трения покоя при времени
л a -^н^ЕД!^1*0.1^ Л0Лт1к1ал И
!_ _2_ _!_ J_ _!_ 6_ _!_ JZ !_ 24 "
Латунь Л 62 0,055 0,069 0,080 0,093 " O.IOO
Дюралюминий Л 16Т 0,055 0,058 0,060 0,060 0,061
Пластмасса ЛМ изготавливается » виде пласгиа толщиной 20мм,
которые укладывается к закрепляются на дорожках продольных и
поперечных стапелей к взамен минеральной насадки» Сведения о
стендовых и промышленных испытаниях пластмассы ПМ» а такие о её
эксплуатации изложены в работе [59] .
На основе полиэтилене* ПЗВП у СВПЭ были разработаны самосма-
зывающиеся материалы, наполненные цкносферахи» Работа проводилась
на кафедре основ конструирования мавик Новочеркасского
политехнического института.
известно, что наиболее высокие механические и
гриботехнические характеристики имеют композиции, содержащие высокодисперсные
наполнители, обеспечивающие плотную упаковку и прочною связь с
полимерной матрицей [^3,64] . Для измельчения твердых
наполнителей затрачивается энергия, между тем имеется огромное количество
отходов энергопроизводства в виде высокодисперсных твердых
частиц дымовых выбросов - циносфер - продуктов сгорания каменного
„\гля в котлах тепловых электростанций, в частности, НоЕОчеркас -
с ко. ГРХ. Задачей нашего исследования являлось определение
возможности утилизации этих отходов в качестве наполнителя
полиэтилена высокой плотности, а также высокомолекулярного полиэтилена,
определения механических и триботехнических свойств получаемых
композиций.
Кикроскопические исследования показали, что продукты
сгорания каменного угля, полеченные на установке cvvxoii золы,
представляют собой порошок, состоящий из частиц правильной
сферической формы (циносфер). Диаметр частиц колеблется от 1000 мкм до
10 мкм.
Химический анализ твердых частиц дымовых Еыбросог покасал,
что они содержат: Si02 -Ъс+ЪЧ %; яеА-16Л7 %; Fe,Q3-I*n.l6 %;
Ca0.t.t5...^.O %; MOjQ-1,2 %; S03-O,2...O,7 %. Оставшуюся

-74 -
часть составляет органические соединения, которые выгорали
при подготовке навесок к анализу* Известно, что все
вышеперечисленные оксиды применяется в качестве наполнителей полимеров
[б^] . Ь качестве наполнителя использовались фракции с
частицами диаметром менее 50 мкм, как обеспечивающие наиболее ради*
оиальнуе упаковку в матрице.
В табл. 5.2 представлены некоторые механические
характеристики композиций на основе ЛЗВП и БМПЭ с различным содержанием
наполнителЯо Из таблицы видно, что введение наполнителя до Wi
(мас.)не снижает существенно механических свойств композиций по
сравнение с чистыми полимерами. Повышаются пределы прочности на
сжатие и на растяжение» уменьшается относительное
удлинение.Некоторое снижение твердости можно объяснить эффектом
пластификации полиэтилена органическими соединениями, присутствующими в
дымовых выбросах* Улучшение прочностных свойств при сжатии и
растяжении легко объясняется эффектом межструктурного
наполнения высокодисперсным наполнителем [69] . Коэффициент трения
скольжения несколько увеличивается с повышением содержания на-
Таблица 5.2
Сослав
композиции
полимер! наполни-
! тель.Я
! Сжатие
| (предел проч-
-• ности),
\ МПа
Растяжение
Предел Ютноси-
прочности !тельное
МПа
!удлинение. %

Твердость
НВ
пэвп
свпз
пэвп
свпз
пэвп
евпэ
пэвп
евп^
пэвп
свпз
0
10
20
30
kQ
18,6
20,6
20,3
21,8
23.1
23. 4
Э5Д
26,0
26,0
,28,3
33,9
38,2
36,7
39,6
42,8'
44,8
43,4
46,0
35,9
46,8
36,*
120,6
34,2
82,3
16,8
78,4
18,8
64,7
21,4
43,1
58,4
52,6
54,1
51.5
53,1
48,0
52,6
47,6
51,5
47,6

*• U Г\) Н
О О О О О
(Х\ *- W 4г >\0
^ QD U VC V^
О О О *-» «-f
On vn W С -^
О
о
ф
43
X
X
X
0
я
о
ь*
X
X
*§
ф
I?
а
X
|?
IX
о
3*
II
S»
сх
ь
X
1=
0
X Ы
ф ф
>а «р
х ь
о о
5? О
a х
0
•о о
х a
о
ч о
•о о
m сх
X О
X Ч
за ш
о •
ее го
43 \-Л
ь о
0
0 О
-*з о
• го
-о
о •
* 43
Ф X
X
X О
Ф Ч
о
Б X
ф
•о х
О S
X Ж
о 43
w о
СО Ч
Ч W
О Ф
о 43
ч Ь
s о
о
X Ч
fV5 V^> W
-О Q 0
ОС *% Ч
ЧО с
I X О
-J О •*
ч>э a x
ь a
X О
X О
С Ф
о
* ~ с
(!) "С tH
X ф
С X HI
• S X)
S3 ф
X Т.
•^as
О 43 S»
w a
Ф О
ь w
S Ф
X 43
Ф X
X X
X О
Ф О
X S
43 43
С Ф
И» X
I S
w ы
о
Ь a
X 0
Ь 43
О Ф
о
«г о
w о
о
tT О 0
О ОЭ
*< н с
X W О
Ф Ф Ж
X Ч •
о- о
в ч о
х w о
Ь S Ь»
0 X Ф
О 43
V О «
0
о ^ н
о х
X 43
о? о
X X
Ф О
4Г W
Ф 0
X Ч
х о
х о
и
ж tr
0
х a
0 О
Ь W
tr Ф
X 43
О X
X» Ж
о
в о
Ф Н
43 X
о
X Ч
О 43
W Ф
0 X
Ч X
с m
о
х о
ж
с-з
о ч
ф
а ь
X 0
о
а о
Ф X
X 0
Ф Ь
Ж 0
ч о
0 tr
X Ч
0
в ж
ф •
43 a
О 43
X X
о
а ф
43 Ь
о л
п
ф W
О Ф
о Ь
ф ф
о
a a
Ф О
43 О
а: X X 43
зс
ф
ж
ч
0
X
03
ж
о
о
ж
о
X
ч
43
1-Я
ф
ь
0
Ж
ф
X
0
сх
ь
»
fcl
0
Ы
Ф
a
ф
X
X
о
X
«<г
*<г
Ы
Ф
ь
X
X
ф
ж
X
в
X
09
ж
о
о
0
•
X
X
о
•*
о
ч
о
о
«
?5
!а
о
и
е
в
ф
X
X
ф
о
о
fc
43
*
0
Ж
X
ж
о
а
ч
43
О
Ф
X
ф
ж
е»
в
ф
•
X
ф
S
X
X
о
н
о
о
аз
?t>
tt
ги
а
43
X
О
о
я
ф
43
е
X
X
X
го
«
X
0
а
о
ь
X
X
н
ф
ь
20
•
а
X
ч
о
X
X
X
S
X
0
ь
©•
ж
с
»
X
09
ж
о
о
ж
0
ж
S
А
аз
?±2
W
X
03
X
о
43
Ф
X
X
л
а
43
ф
и
о
ч
0
W
ь»
ф
X
с
td
0
сх
ь
•
ЧЛ
»
I
ф
аз о х
сх ж

- 76 -
Изложенное позволяет сделать следующие еыеоды:
1. Механические СЕОйстЕа рсупозиции из ПЭВП и СВПЭ с
наполнителем зз виде твердых частиц дымовых выбросов в количестве до
40?(мас.) существенно не снижаются.
2. Антифрикционные свойства и износостойкость
композиции,содержащих до 30%(мае.) наполнителя, улучшаются в 2-3 раза по
сравнению с чистым ПЗВЛ изб раз по сравнению с чистым СВПЭ,
3» В процессе трения шероховатость поверхности контртела
уменьшается в несколько раз, микротвердость возрастает,
Ч0 Высокодисперскые твердые частицы дымовых выбросов (иино-
сферы) Новочеркасской и других ТР2С могут быть использованы в
качестве наполнителей ПЗВЛ и СВПЭ для изготовления композиционных
материалов с антифрикционными свойствами,
5.**. Аманы
Лабораторией' иисокомояекулярныя соединений ИНЗОС сспжестно jo
лабораторией теории трения КМШ Моегозсккм механический заводом
и ЬН^ПП создан в тзиле нескольких емлюзиций самосмазызазмций&я
материал еман (аббреви^у^а расшифровывается как "антифрикционны.**
материал академии н&^к'О-, предназначенный для приборных уажов
трения, рйботаяяих Ф&з ккдкой су.а^ки [28] в
Ак&и относится »к фенопластам, т.к. является композицией ка
основе фенольио-фориальдегкдных термореактивных смол*
В табл. 5.Ц приводятся некоторые физико-механические и
фрикционные свойства группы материалов аман.
Материал аман применяется как термоустойчивый саиосмазывав-
яийся материал для узлов трения, работающих без жидкой смазки
при нормальной и повышенной температурах (от-100 до *300°С),
Детали из этого материала изготавливая^ «методом горячего
прессования, после чего их ио&ио '.аираби^ыввть механически, Аман
можно приклеивать к металлам эпоксидными *яеями и клеем БФ-2,
Обработка точеного контртеда шлифование;! э Ъд раз снижает
износ амана, Еерохсватая поверхность контутеяа способствует
переносу пленки твердой смазки на его яоверхнос?*, что и
определяет ыалыи «зное контртелв, высокуэ :;осусуэ способность и калый

- 7Г-
::сэффиииект трзния пленки скольжения• Благодаря эгоиу кагери-
ал аман может быть использован для ротапринтной смазки цапфы
Бала.
Допускается дополнительное применение смазки при работе
материала аман (одноразовое введение).- Стабильность
коэффициента трения и низкий износ материала аман-** позволяет
применять его з }злах трения приборов, работающих при средних наг-
р>зках B-10 -1ДОь Н/м ) и высоких скоростях скольжения
(до 4 м/с). Аман рекомендуется применять з подшипниках
скольжения в паре со сталью 2X13, закаленной до HRC 35, и
чистотой поверхности не менее Ra ^2, Величине* радиального зазора
должна составлять 0,6-0,8 % диаметра цапфм mau$
Втулки необходимо прирабатывать в течение 2-7 ч&оов?
Материал может быть также .исподьзояан и при давлениях порядке
flcP+15'Кг \\ЫС и малой .скорости скольжения (до 1 и/о),
При применении материала аман в узлах трения без
дополнительней смазки нужно учитывать следующее:
I, Материал можат быт* использозан для узлов трения, ра-
'ботаюсих без смазки на воздухе, в атмосфере инертных газов и
15 ъ&кзуие в температурной области, указанной в табл« Ь^.
2* В случае торцового, трения материал можно применять при
давлении VlCr-12'icP Н/м* и скорости скольжения до 2 и/с*
3* Во всех случаях применения материала аман следует
избегать .попадания смазок на поверхности трения, т.к* для атого ма-
сериала Фишки тозшшаюзг износ.
5„5. Графитопласты
Г^афитогаас-тами называется материалы на основе полимерного
c&ti3j#mvoa заполненные порошком графита, который отнооится к
твердым смаз*ам„ Порошковый графит применяет в качестве
наполнителя so многих полимерных композиционных материалах (ем* к?..
5Л« 5/3). Широкое применение в технике получил графитопласто-
вый материал ATM-I (антегмит), созданный на оейове фенодофор-
мальдегидной смолы и графита.

- 78 -
Материал АТК-I обладает высокой тепло~и электропроводное-
тм>, 6 также 2шсо*ой стойкость» к различным агрессивнык средан.
По теплопроводное?** бИтеГмит близок к тепяопроьолностк
конструкционной стали» Нестоек к окислителям и щелочен, Антегмит -
антифрикционный самоемезывасщийся материал применяемся для
изготовления втулок подшипников скольжения, легко
обрабатывается -режущим и абразивным инструментами. Материал
выпускается промышленностью в виде пресс-материала, который
перерабатывается в изделия прессованием. Режим переработки: температура
прессования 1?0-180°С, давление ?0 МЛа, выдержка (на I мм тол-
щины изделия) Ч мин*
Основной недостаток антегмита - низкая механически
прочности и хрупкость. Ниже приведены основные показатели
материала антегмит:
плотность 1600 кг/м^
теплостойкое*ь . 115 °С
пределы прочности
на растяжение 70 МПа
на сжатие 110 МЛа
на изгиб 25 МПа
коэффициент троит
{б&ъ см&эуи) 0,12
К графитопластам относятся и некоторые графитонапелненные
композиции на основе фуразовых смол. Это пресс-материалы
ДФГ-1, ДФГ-2* ДГ-I, ДГ-2. Все указанные материалы отличаются
повышенной теплостойкостью, корроаионноя и химической
стойкостью, высокими механическими и антифрикционными свойствами.
Применяются в качестве антифрикционного самосмазывающегося
материала для изготовления подюипников скольжения, сальников и
т,п.

-*79 -
5,6, Чугуны
Самосмазивающиеся детали из чугунного дитья применяет а
виде втулок и вкладышей для подвилников скольжения в увлах
трения, условия работ которых не позволяют применять сказочные
материала. Таким требованиям отвечает марганцовистый чугун, со*
держащий 9,1-4,9# углерода; 5,i-5,fl$ кремния; 9,0~ХО.8$ мар-
гаша, Q,Ql-Q,3% тльит и т$я**о (остальное) [23] . Подшипники
скольжения из этого чугуне могут воспринимать нагрузки до 23 МЛа
при скоростях скольжения до 0,1 м/с и имеют следующие
физико-механические свойства:
предел прочности н? изгиб - 340-395 Wla;
твердость - 160-185 НВ;
скорость изнашивания - 0,02-0,03 мкм/ч;
коэффициент трения - 0,2-0,25.
Промышленное применение вкладыши из марганцовистого чугуна
нашли в винтовых и ленточных конвейерах, магистральных
электровозах и других машинах. Повысить антифрикционные свойства и
износостойкость марганцовистого чугуна можно за счет
дополнительного легирования его медью в количестве 1,4-1,6$,
Для работы в абразивных средах марганцовистый чугун часто
легируют хромом, что значительно повышает твердость и износо*-
стойкость, Хромомаргаицевый чугун [20] , содержащий 4~4,4$
углерода, 1M-2$ кремния, 12-13% маргвнца и 10-11$ хрома, имеет
твердость 620-670 НВ, а износостойкость в 3-5 раз вше серого
чугуна. Хорошими свойствами в указанных средах обладай? чугун,
содержащий 3-3,2$ углерода* 1,6-2$ 51 % 4,5~5,2$ марганца и
около 0,7$ вольфрама. Его износостойкое** в 5-6 раз выше
серого чугуна*
При незначительных удельных нагрузках и невысоких
скоростях скольжений находят применение серке чугуны от СЧ18 до СЧ?5г
а также антифрикционные» чугуны от АЧС-1 до АЧС-5 (ГОСТ I5S5-85),
В агрессивных средах широко используют серый чугун СЧ45 б
графитизируюйця* модифицированием 0,7-1,5$ ферросилиция ^75 или

-'80 -
0,6-0,8? сйЛикок&^ьция при температуре 14О0°С [?о] . Зтс
позволяет пофч#ть Высокие физико-механические и
эксплуатационное свойства материалов без применения легирующих элементов.
По ряду важнейших эксплуатационных характеристик, в том
числе износостойкости и антифрикционных свойств, выделяются
чутуны с варэвйдной формой графитовых включений. Наибольшее
распространение получили высокопрочные ч^г^кы БЧ^с, БЧ45 и
ВЧЬО (ГОСТ 7293-7S), 4>гун с шаровидным графитом имеет более
высокие пределы выносливости и пластичности и может успешно
заменять стальные отливки и поковки.
Аля датгдейг работающих при повышенных температурах,
применяет чугун е 1ер*сику»рныи графитом (ЧВГ) [70] , содержащий
3,3-3,fc# углерода, Ir!>-lrft? кремния, dtb~l% марганца к 0,1 -
0,15/i РЗМ, Отличительными особенностями этого ч)г>нв являются
высокая теплопроводность, прочность и пластичность,
сравнительно хоровая обрабатываемость, нездеокие значения
коэффициента трения*
ЪЛ. Металлокерамические материалы
3 отечественной технике наибольшее распространение
полечили два виде ыегаллохерамических материалов, отличающихся осно-
вой, это материалы на основе порошкового железа и материалы на
осьове бронзового порошка.
Для изготовления антифрикционных вкладышей, как разъемных,
так и втулок, применяет пористое железо марки *., железографит
марок ЖГр1, ЖГр2, ЖГрЗ (содержащие графита от I до 3,2). Для
улучшения прочностных характеристик применяют железографит с
добавкой меди марок ХГр1 ЛС,>, x-Jpl,b &,b (содер^щие меди
от 0,5 до 2,5%) и с добавкой серы и сульфидов - марка ?Tvi с
ДЗ,Ь (содержащие серы 0,4-1 % и сульфидов дс 4?L
Металлокерамика на основе бронзового порошка имеет более
высокие антифрикционные показатели. Это бронзографить' БрОГр
10-2, БрОГрЮ-4 и аналогичные материалы с различными тверды-
ми смазкам?: (дисульфид молибдена, селениды и фториды
некоторых металлов) [57,68]. Коэффициент трения этих материалов
находится в пределах G,G*r-0,k6, что в t-5 pas ниже чем > беббит

- 81 -
Б-83# а износостойкость их в 5-9 раз выше. Последнее
обусловлено, по-видимому, тем, что тонкие пластичные плёнки твердых
слоистых смазок способны выдерживать без разрушения очень
высокие контактные давления [28] . Основные свойства металло-
керамических материалов по данным работы [68] приведены в
табл.5.5 (бронзографиты) и табл.5.6 (порошковые материалы).
Для работы в агрессивных средах в нейтральных газах и
вакууме применяют металлокерамические пористые подшипники,
пропитанные фторопластом, марки БрОГрЮ-ЗФТ или БрЮФТ [57J .
для пропитки используется фторопласт Ф-4Д или.Ф-^ДП.
Пористость бронзы при этом достигает 30-40$.
Отмечается некоторое увеличение коэффициента трения при
работе в вакууме металлокерамики, пропитанной фторопластом
(с 0,02-0,05 на воздухе до 0,17-0,20). Это объясняется
низкой теплопроводностью фторопластовой пленки и отсутствием
конвекционного теплообмена в вакууме, что приводит к
сильному нагреву поверхностей трения.
Очень эффективной оказалась пропитка пористой
металлокерамики дисульфидом молибдена. Так, спеченный молибден,
содержащий MoS^, имеет коэффициент трения г интервале температур
от 15 до 400°С от и,1 до 0,07, тогда как чистый молибден -
- от 0,45 до 0,55.
Таблица 5.5
Показатели
! Бронзо- ! Железо-
J_ графиты !_гиафиты
Плотность , г/см
Пористость, %
6и , МПа
6<р, МПа
коэффициент линейного
расширения U00-500°C) 10ь
6,0-6,2
15-20
600-70^
100-120
12-17
6,5-ь,У
15-20
750-800
200-250
9-11

- аг -.
Продоляение табл.5.5
I ! 2 ! 3.
Максимально допустимая
температура, °С 60-80 160-200
Максимально допустимая удельная
нагрузка, МПа 6,0-8,0 10,0-15,0
Коэффициент трения по стали
без смазки 0,04-0,07 0,07-0,09
Таблица 5.6
Monvo !Твердость! Прочность,МПа (не менее)
_ маРка !TTpTf ?аСТяженЧ1!П П?й йкагииТпри jwarlftSe
"ж 340-800 КЮ" 650 150~ "
1Гр2 540-1275 80 390 100
ШГр1,5 Д2,5 600-1200 150 450 150
1Гр1,5Д2.5К0,8 600-1200 140 800 200
БрОГрЮ-3 300-350 100 500
БРОЮфт 250-400 30 300

-ю-
Глава 6. КОНСТРУКЦИИ САМОСШЬШАЮЩИХСЯ ПОДШИПНИКОВ
СКОЛЬЖЕНИЯ С КОМПЕНСАЦИЕЙ ИЗНОСА
В предыдущей гларе описан ряд самосмазывающихся
материалов, которые нашли широкое применение в подшипниках
скольжения, при этом конструкции подшипников оставались такими же
традиционными, как и для вкладышей, работающих при наличии
смазки. Между тем хорошо известно, что новые материалы с
оригинальными свойствами требуют для своего применения создание
таких конструкции, которые позволили бы наиболее полно
использовать эти свойства.
Один из параметров традиционного подшипника скольжения -
зазор меяд) втулкой и валсм, который обеспечивает.подвод
смазки к поверхностям трения, легкость сборки, а иногда - создание
гидродинамического масляного клина. С другой стороны, наличие
зазора ухудшает теплоствод при граничном трении, способствует
попаданию в зону трения различных загрязнений и, как следствие,
быстрому износу труиихся деталей. Увеличение зазора из-за
износа приводит к снижению точности машины или механизма,
возникновению вибраций и других нежелательных явлении.
Применение в качестве вкладышей подшипников материалов, не
нуждающихся в дополнительной смазке, позволяет при
конструировании узла тречия отказаться от обязательного зазора между
трущимися деталями. Более того, для обеспечения нормальной работы
такого узле необходимо периодически или непрерывно
компенсировать износ втулки и устранять, образующийся зазор.
Без8взорныв подшипники или подшипники с компенсацией износа
одновременно имеют свойства уплотнений, предохраняющих
поверхности трения от загрязнений. Плотное прилегание втулки к валу
по всей поверхности улучшает теилоотвод, способствует
равномерному распределению нагрузки по поверхности трения. При эток
трение в подшипнике снижается [60] .
На кафедре основ конструирования машин Новочеркасского
политехнического института разработан ряд оригинальных
конструкций подшипников скольжения с использование* самосмазывающихся
материалов для вкладышей. Основная идея разработанных подшипни-

- м -
ков - автоматическая компенсация зазора за счет использования
объёма вкладыша.
Все конструкции подшипников с компенсацией зазора можно
разделить на два типа: подшипники с неразъемной втулкой и
подшипники с разъемными вкладышами. Б первчх - компенсация
износа осуществляется за счет автоматического проворачивания втулки
по мере изнашивания нагруженного участка или за счет
уменьшения ширины специальных прорезей. Во вторых - одна половина
вкладыша по мере износа также автоматически-перемещается в
радиальном направлении, прижимаясь к валу и возвращая его в
первоначальное положение.
Не подпадает под эту классификацию лишь одна конструкция -
так называемый ленточный подшипник, в котором
самосмазывающийся материал подается в зону трения в виде ленты.
в Л. Подшипник со спиральными
пружинами
К конструкция** с неразъемными вкладышами относится
подшипник скольжения, схема которого приведена на рис. 6Л. Он
состоит из корпуса 2, цапфи вала Ь и охватывающей её подшипниковой
втулки 4 из антифрикционного самосмгзывггнцегося материале с
одной или несколькими несквозными продольными прорезями. Спе-
Рис. 6.1

циальные гайки 3 ввинчиваются в корпус с обеих сторон и
поджимают цилиндрические пружины I, расположенные между корпусом 2
и пазами вт>лки 4. Подшипник работает следующим образом. '
При вращении цапфы вала 5 происходит изнашивание втулки 4
и увеличение зазора меаод нею и валом 5. Чтобы отрегулировать
зазор или устранить его совсем, периодически подтягивают гайки
3, установленные в корпусе 2 с де>х сторон подшипника. При этом
пружины I сжимаются, и диаметры их увеличиваются, сжимая втулк;.
4 равномерно со всех сторон до восстановления прежнего зазора
или устранения его полностью.
Таким образом, износ внутренней поверхности втулки,
возникающий в процессе работы, в течение всего рабочего цикла
компенсируется за счет выбирания тс%гогт% продольных прорезей на
втулке, что значительно повышает срок службы подшипника.
Для правильной работы подшипника необходимо, чтобы момент
трения между цапфой вала и втулкой был меньше момента трония
иеклу пружинами и корпусом, а также между пружинами и гайками*
Поэтому с саиого начала работы пружины должны быть поджаты и
зазор меаду цапфой и втулкой ликвидирован* С целью равномерного
изнашивания ътуям следует периодически проворачивать её
вместе с пружинами в корпусе в новое положение.
При конструировании подшипника количество пружин
выбирается в зависимости от диаметра цапфы. Размеры самих пружин
рассчитываются с учетом толоданы рабочего слоя самосмазывающегося
материала, т.е. предельное сжатие пружин должно вызывать увеличение
их наружных диаметров на величину предельного радиального
износа вкладыша. К недостаткам этой конструкции относится
необходимость периодической подтяжки гаек. Однако этот недостаток может
быть устранен, и конструкция автоматизирована посредством
использования метода обратной связи, который наглядно демонстрируется
в следующей конструкции подшипника скольжения [17] .
6.2. Подшипник с регулировочными конусными
втулками и обратной связью
Схема подшипника приведена на рис. 6.2. Опора
скольжения,содержащая корпус I, цапфу вала 2 и охватывающую ее подшипниковую
втулку 3, сопряженные по посадке с гарантированным натягом

и между которыми расположен слой смазочного материала Ь,
снабжена корпусными втулками Ъь установленными с торцов, которые
могут перемещаться в осевом направлении по резьбе при вращении.
А-А
LwuT444444444T^L
§^^^^^^\5
Рис. 6.2

- 67 ~
Подшипниковая втулка 3 выполнена с -прорезями 8 с обеих
сторон. На внешней стороне втулки 3 соответственно разрезанным
секторам 7 выполнены выступы, смещенные к краям секторов 7 и
контактирующие с внутренними поверхностями конусных втулок 5, причем
конусные втулки 5 выполнены с противоположной резьбой (правой и
левой) с углом подъема винтовой линии, обеспечивающим
самоторможение. На цапфе вала 2 жестко установлены кольца б таким
образом» что образуют заранее заданный зазор 5 с соответствующими
поверхностями конусных втулок 5. Кольца 6 обеспечивают обратную
связь.
Опора скольжения работает следующим образом. При вращении
цапфы вала 2 жидкий или пластичный смазочный материал 4
вследствие вязкости вовлекается в микрозазор сектора и далее следует до
участка с граничной смазкой, при этом поток смазочного материала
4 упруго разжимает деформированные сегменты 7 (сектора),
вследствие чего по всей окружности образуется устойчивый замкнутый
слой (пленка) смазочного материала 4. обладающий высокой
несущей способностью к восприятию внешних сил. В случае применения
самосмазывающегося материале смазочный слой образуется или за
счет продуктов износа, или за счет выпотевания смазки.
По мере износа втулки 3 ось вала 2 будет смещаться в
направлении радиально действующей силы. Зазор S между кольцами 6,
жестко закрепленными на цапфе вела 2 и соответствующими
поверхностями конусных втулок 5 будет уменьшаться и при ^ »Ов точке
контакта колец 6 с внутренними цилиндрическими поверхностями
конусных втулок 5 возникает сила трения, которая провернет конус*
ные втулки Ь в направлении вращения вала 2, в рез>льтате чего
конусные втулки 5 переместятся в осевом направлении и
произойдет восстановление прежнего натяга мезду цапфой вала 2 и
охватывающей ее подшипниковой втулкой, ось вала 2 примет прежнее
положение, а между цилиндрическими поверхностями конусных втулок 5 .
и кольцами* б, жестко установленными на цапфе вала 2, установится
заранее заданный зазор § ,
В результате саморегулирования конусов исключается
необходимость периодической регулировки конусных втулок для создания
гарантированного натяга» что улучшает эксплуатационные
характеристики опоры скольжения* В приведенной на рис, 6.2 конструкции
применяется смазка, однако она не понадобится, если втулка 3 будет

- 86 -
выполнена из семос^азывающего материала.
При конструировании этого подшипника следует учитывать
необходимость весьма точного изготовления всех деталей
подшипника и особенно конусных втулок Ъ с резьбой. Необходимо
также подбором материалов втулок 5 и колец 6 предотвратить
возможность заедания и катастрофического износа контактирующих
поверхностей этих деталей при 5 *0. Для обеспечения равномерного
изнашивания втулки 3 её также следует периодически
проворачивать в новое положение.
6,3. Конструкция подшипника с компенсацией
износе за счет проворачивания втулки и с
обратной связью
Конструкция подшипника, в котором компенсация зазора
осуществляется за счет проворачивания втулки, изображена на рис.6.3.
Опора скольжения содержит корпус 1, цапфу вала 4 и охватывающею
ею подшипниковую втулку, которая выполнена из трех жестко
закрепленных между собой концентричных слоев 2,3,6, причем наружный с
и внутренний 6 слои выполнены из антифрикционных материалов,
слой 3, находящийся между ними, выполнен из фрикционного
материала. Внутренний слой 6 выполнен меньшим по длине и размешен
асимметрично относительно слоев 2 и 3. На цапфе вала 4
закреплены кольца 3, сопряженные с внутренним слоем 6 торцами и
установлены с зазором относительно слоя 3.
При вращении цапфы вала '4 и при действии радиальной нагрузки,
постоянной по направлению, внутренний слой 6 изнашивается в
одном направлении, в результате этого зазор между кольцами Ь и
фрикционным слоем 3 ликвидируется, появляется дополнительные
момент трения и, когда суммарный момент трения между цвпфой вела 4
и внутренним слоем 6, между кольцами Ь и слоем 3 станет больше ,
чем момент трения между наружным слоем 2 и корпусом 1 опоры,
втулка провернется на некоторый угол, при котором кольца 5
выйдут из контакта со слоем 3.
Таким образом, в направлении действия радиальной силы зазор
между цапфой вала 4 и внутренним слоем 6 уменьшается до
первоначального. Указанная последовательность будет повторяться до рав-

• 69 -
номерного срабатывания внутреннего слоя 6 заданной толщины на
внутренней поверхности втулки. После этого втулка начнет
вращаться Еместе с цапфой вала *» и опора скольжения некоторое
время смелет работать за счет
скольжения наружного слоя ?
по корпусу I опоры
скольжения.
I4 процессе эксплуатации
опоры осуществляется
равномерные износ всей рабочей по
яерхности втулки, что
значительно продлевает срок ее
службы, а это в свою очередь
увеличивает долговечность
опоры скольжения.
В описанном подшипнике
также реализован принцип
обратной связи.
При конструировании и
расчете подшипника необходимо учитывать, что момент трения между
цапфой Ч вала и втулкой должен быть меньше, чем момент трения
между корпусом I и слоем втулки 2. Момент трения между
кольцами Ь и средним слоем втулки 3, напротив, должен быть больше
момента трения между корпусом I и слоем 12. Необходимое
соотношение моментов трения может быть достигнуто за счет подбор?
антифрикционных самосмазывающихся материалов слотев 2 и 6, а
также за счет фрикционных свойств материалов колец 3 и
среднего слоя 3.
Следует также позаботиться о разработке технологии
изготовления трехслойной втулки и размещении заказа на ее
изготовление.
Впрочем, в каждом отдельном случае это не должно вызвать
серьёзных затруднений.
Рис, 6.3

- 90 -
6.4. Подшипник с самосмазывающееся
втулкой
Основную роль в конструкции, изображенной на рис,
6.^играет втулка I из самосмазывающегося материала, обладающего
достаточной эластичностью. Подшипник содержит корпус 3, в расточке
которого размещена разрезная втулка I. Цапфа Бала 2 установлена
во втулке I с небольшим натягом. Наружная поверхность втулки
I выполнена с участком 4, эксцентричным внутренней поверхности
втулки I, контактирующей с цапфой вала 2, при этом между
участком 4 поверхности втулки I и расточкой корпуса 3 образован
зазор 7. В расгочке корпуса 3 установлена призматическая шпонка 5,
контактирующая с участком 4 поверхности втулки I. Прорезь 6
втулки I выполнена спиральной.

Самосмазывающийся подшипник работает
следующим образом. В
процессе работы
подшипника цапфа 2
вращается внутри втулки
I. По мере работы
внутренняя
поверхность втулки 1
изнашивается, а цапфа
вала 2 постепенно
вследствие износа
опускается радиально.
Клинообразная
поверхность 4 втулки I
поучает возможность
зхоздения $ образую-
яу&ся зазор между
японкой и u&nfopi
вала 2 при прсворачивтжи'ет.улки'1 относительно корщеа X йпоика
Ъ заклинивает пожернуз^уюся -часть -поверхности 4, при этсн
зазор между цапфой зала 2 т зтудкой I ликвидируется* Размещение
гис.

- 91 -
прорези по винтовой линии способствует удалению продуктов
износа из зоны трения между цапфой вала 2 и втулкой I.
Т*кик образом, втулка I будет проворачиваться относительно
корпусе 3 всякий раз при образовании зазора между втулкой I и
цапкой зала L, а износ внутренней поверхности втулки,
возникающий в процессе эксплуатации самосказывающегося подшипника
скольжения, постоянно, в течение всего рабочего цикла компенсируется
за счет выбирания прорези го втулке, что значительно повышает
срок службы подшипника.
6.5. Разъемный самосмазывающийся подшипник
скольжения с обратной связью посредством
дополнительного теплового потока
Нь рис. о. 5 изображен оригинальный разъемный самосмазываю-
щиися подшипник скольжения, который состоит из корпуса I,
крышки с, ы рхнего ч и нижнего 6 вкладышей из антифрикционного само-
смаэыЕь*щегося материала и кольца 3, закрепленного на цвпфе
вала Ь>. Нижний вкладыш 6 выполнен утолщенным в радиальном
направлении с возможностью перемещения по пазам корпуса I и
опирается на сильфон 7 с веществом 8, который расположен на пластине
9 из теплопроводного материала, причем поверхность кольца
Заполнена из фрикционного материала, а само кольце 3 установлено
с зазором О относительно пластины 9, между верхним 4 и нижним
о вкладышами также имеется зазор ? •
Подшипник скольжения устанавливается так, чтобы суммарная
радиальная нагрузка действовала по направлению вертикальной
оси (на рис. 6.5-вниз). При работе под действием этой нагрузки
утолщенный нижний вкладыш 6 будет изнашиваться, а цапфа вала 5
с закрепленным на ней кольцом 3 будет опускаться. После того,
как зазор $ между кольцом 3 и теплопроводной пластиной 9
будет выбран,между ними образуется пара трения, при действии
которой будет выделяться тепло, а пластина 9 будет нагреваться,
передавая тепло сильфону 7 и находящемуся в нем веществу 8,
<* • * првании разлагаться с выделением газа. Виде-

- ftf-
ленив газа создает давление в сильфоне 7, он начинает
увеличиваться в объеме, при этом нижний вкладыш 6 поднимается вверх,
перемещаясь по пвзам корпуса I. Вместе с вкладысем
поднимается и цапфа вала с кольцом 3, вследствие чего цапфа вала 5 при-
?ис. 6.5
жимается к верхнему вкладышу к, установленному в крышке 2, а
кольцо 3 выходит из контакта с пластиной 9. В результате
прекращения трения между кольцом 3 и пластиной 9 нагрев вещества
прекращается, начинается его охлаждение, прекратится выделение
газов и увеличение давления в сильфоне 7..По мере изнашивания
нижнего вкладыша" б описанный пррцесс будет повторяться до тех
пор, пока не износится материал утолщения нижнего вкладыша 6,
и он не переместится в верхнее положение до упора в Еерхнкй
вкладыш 4#
Периодичность этого процесса будет зависеть от
износостойкости нижнего вкладыша б# фрикционных характеристик контакта
трения пары кольцо 3 * пластина 7# зазора, температуры качала
разложения газа»
Таким образом, конструкция позволяет s несколько раз
увеличивать срок службы подшипника за счет увеличения толщины нише-

- 93 -
го вкладыша.
Вещество 8, способное разлагаться при нагревании с
выделением газа, может быть Еыбрано из ряда химических веществ,
обладающих подобным свойством. В частности, им может быть обычный
гидрокарбонат натрия, крторый при нагревании разлагается с
выделением углекислого газа. Количество вещества в сильфоне
рассчитывается из условий получения необходимого объема и давления
газа для обеспечения компенсации изнашивания нижнего вкладыша
за весь цикл работы.
6.6. Конструкция самосмазыяаощегося подшипника
скольжения с вильчатым подвесом для
компенсации износа
На рис, 6,6 изображен саморегулирующийся подшипник
скольжения, состоящий из корпуса I, разъемных верхнего 7 и утолщенного
в радиальном направлении нижнего 9 вкладышей, установленных с
зазором сГ на цапфе вала 12 и перемещающихся по nasaM корпуса 1
перпендикулярно оси цапфы 12. Причем нижний вкладыш 9 с наружной
стороны выполнен в виде наклонных поверхностей, которыми он
опирается на пару вильчатых подвесок 8, II, вращающихся
относительно общей оси 2 и стягивающихся пружинами 10. Один подвес II
неподвижно закреплен на общей оси 2, на которой неподвижно
крепится храповик 3# а другой подвес 8 закреплен с возможностью
вращения вокруг общей оси 2 и имеет собачку 4, а на верхнем
вкладыше 7 установлены штифт 5 и пружина 6.
Саморегулирующийся подшипник, скольжения работает Следующим
образом, В собранном яиде пружины № стягивают вильчатые
подвесы II оси 13рперемещаются по Наклонным плоским поверхностям
нижнего Екладыша 9 и прижимают его к цапфе вала 12, поднимая
при этом цапфу 12 и верхний вкладыш 7, до упора в корпус 1. При
этом штифт 5 нажимвет но собачку 4, которая упирается в зубец
храповике 2 и фиксирует определенное исходное положение
подвижных деталей подшипника скольжения. Подшипник
устанавливается таким образом^ чтобы суммарная радиальная нагрузка
действовала бы На нижний вкладыш 9. При вращении цапфы вала 12 нижние

- 94 -
вкладыш 9 будет изнашиваться и по мере износа цапфа вала 12 бу-
дет опускаться вместе с верхним вкладышем 7, который отжимается
По мере оп\скания ркледыша 7 шткфт
штифтом 5 и пружиной 6,
А
Ь
потянет за собой
соединенную с ним со-
бвчку храповике,
которая освободит
храповик 3 и
позволит пружине 10
стянуть гиллчатье
подвесы 8 и И,при
этом оси 13, пере*
мешаясь по
наклонным плоским
поверхностям вкладыша 9,
поднимет его вместе
с цап&ой вала Ус и
вкладышем 7 до упора
последнего в корпус
1, а штифт 5
поднимет собачку
храповика 4, которая
jпрется в зуб храповика 3
и вновь зафиксирует
исходное положение
подвижных деталей
подшипника. По мере
дальнейшего
изнашивания вкладыша 9
весь цккл будет
повторяться до
ликвидации зазора о
между вкладышами 7 и9,
Таким образом будет
происходить
ступенчатое регулирование
зазора подшипника
скольжения.

- 95 -
Периодичность этого процесса б>дет зависеть о*
износостойкости вкладыша 9Л величины зазора В между верхним 7 и
нижним 9 вкладышами, Язнрс внутренней яоверхности вкладышей 7 и
9, возникающий в процессе работы саморегулирующегося
подшипника скольжения., постоянно, в течение всего рабочего
цикла,компенсируется за счет выбирания зазора (Г между вкладышами 7 и
9, что повышает функциональные способности подшипника и
значительно увеличивает срок его службы.
Применение предлагаемой конструкции позволит повысить
долговечность подшипникового узла в 2-3 pasa, за счет компенсации
износа внутренней поверхности вкладышей саморегулирующегося
подшипника скольжения.
Расчет пружин, стягивающих вильчатые подвесы,
производится с учетом не только рабочей нагрузки на подшипник, но и с
учетом веса вала и находящихся на нем деталей.
Некоторая сложность конструкции и увеличение стоимости
изготовления оправдываются существенным увеличением
долговечности подшипника.
6.7. Конструкция подшипника скольжения с
гидротермической компенсацией взноса
Описываемая конструкция «нелогична приведеяшйя
П„6„5.однако проще и компактнее по конструкции. Для асуяедодоевш*
обратной связи используется тепловой поток, проходяодф вдрез
детали подшипника. Конструкция предназначошт для ис:пайьасф8*щя
с применением жидкой смазки, однако может быть исполЪйРшаны к
сямосмазывающиеся материала.
На рис. 6,7 изобра/^на схема подшипника, состоящего яз
«корпуса 6^ цапфы 19 верхнего вкладыша 2, низшего вкладыша \
гидравлического цилиндра 7, соединенного с нижним вклаладом 4 и
атска с поршнем 5, соединенного с корпусом 6„ Диаашй #кла.дад 4
wee? возможность леремедаться вертикально ъ лааах '.корпуса б-*
В объеме нижнего зшадыша ^ имеется внутренняя :пояй?Я& Я,
заполненная жидкоегья (смйзкой) и соединенная каналами «нераа
напускные клапана 3 с внешними полостями (карманам^ ifi, ? нижней

~ 96 -
части нижнего вклада* 4 имеется канал с еып^скным клапаном Ь,
соединяющий вн^тренныи полость Ъ с объемом гидравлического
"цилиндре 7.
Подшипник работает следующим образом. При i-решении цап<{ы
вала 1 вследствие тренья ее о вкладыши 2 и ^ выделяется тепло,
которое отводится через цапф} вала 1 и вкладыыи ? у Аф В
процессе работы вкладыш 4 изнашивается больше, т.к. воспринимает
радиальную нагрузку со стороны цап^и вала 1, и из-зп
этого незцду цапфой вала 1 и верхним вкладышем с появляется звзор,
>меььшавщии поток тепла, проходящие через вкладыш 2. Количество
тепле,
отводимое цапкой
1,
уменьшаемся.
Соответственно
возрастает тепловой
поток через
вкладыш Ь и
возрастает его
температура, жидкость
(сказка), нвхо-
дящаяс/: в по-
Q лостп 9,
начинает расширьться
вследствие повы-
пения
температурь и,
поскольку жидкость
практически
несжимаема, ее избыток
через кл&лак б
поступает в
гидравлический
цилиндр 7, При рас-
ьирении жидкости клапаны 3 автоматически закрываются. Давление в
гидравлическом цилиндре 7 над поршнем !> повышается и вклады в 4
вместе с гидравлическим цилиндром 7 б>дет подниматься по направ-
10
9
Рис. 6.7

- 97 -
ляющим вверх, поднимая также цапфу вала I до упора ее во
вкладыш 2, т.е. до полной ликвидации зазора между цапфой вала I и
вкладышем 2. и восстановления теплового потока через него*
Благодаря этом) доля тепла, отводимая вкладышем 4, уменьшается,
соответственно уменьшится температура жидкости (смазки) в
полости 9, а это приведет к уменьшению ее объема и снижению
давления е полости 9. При этом клапан 8 автоматически закроется,
а клапаны 'J откроются. Жидкость (смазка) из карманов (внешних
полостей) с.0 б^дет посыпать во внутреннюю полость 9 до
выравнивания давления в системе.
При дальнек'ием изнашивании нижнего вкладыша 4 цикл
повторится до полного изнашивания этого вкладыша или до ликвидации
зазора межд^ вкладышами 2 u i
В случае применения самосмазывающихся материалов
конструкция карманов для жидкости несколько изменяетсяэи они
выполняются закрытыми, а сама жидкость может не обладать смазочными
свойствами, однако она должна соответствовать требованиям,
которые предъявляются к жидкостям, предназначенным для
использования в гидравлических системах.
б.Ъ. Разъемный самосмазывающиися подшипник
скольжения ленточного типа
Ь описываемо/ конструкции, существенно отличающееся от
ранее описанных, впервые предлагается периодически обновлять
поверхность трения нагруженной зоны за счет автоматического
перемещения двухслойной гибкой ленты, которая имеет значительно
большею длину по српрнению с круглым вкладышем, что
увеличивает срок службы подшипника скольжения.
На рис. 6.8 представлен разъемный саморегулирующийся
подшипник скольжения, который состоит из корпуса I, крышки 6,
неподвижно закрепленных к ним верхнего 3 и нижнего 2 вкладышей
из антифрикционного самосмазывающегося материала и цапфы вала
3S причем между цапфой вала 3 и нижним вкладышем 2
установлена двухслойная гибкая лента 4, которая верхним антифрикционным

- 98 -
слоем контактирует с поверхностью цапфы вала 3, а нижним не '
антифрикционным слоем опирается на нижний Екладыш 2.
Разъемный
саморегулирующийся
подшипник скольжения
работает следующим
образом. При вращении
цапфы вала 3
антифрикционный слой на
ленте 4 постепенно
изнашивается и цапфа
вала 3 опускается на
величину
диаметрального износа. При полном
износе
антифрикционного слоя ленты 4
цапфа вала 3 входит в
контакт с нижним
фрикционным слоем ленты 4, в
результате чего
появляется дополнительная сила трения между цапфой вала 3 и лентой
4, благодаря чему последняя начинает скользить по нижнему
вкладышу 2 в направлении вращения цапфы вала 3, при этом в контакт
с цапфой входит неизношенная поверхность антифрикционного слоя
ленты **• Цапфа вала 3 занимает исходное положение, выходит из
контакта с нижним фрикционным слоем ленты 4. Далее цикл
повторяется. Долговечность ленточного подшипника скольжения зависит
только от длины свободного конца ленты 4, которая может в
свернутом виде находиться в подающем устройстве.
Таким образом, процесс обновления поверхности трения
нагруженной зоны вкладыша происходит автоматически, а колебания
зазора при работе подшипника ограничиваются толщиной
антифрикционного слоя ленты.
Исходя из изложенного, следует заключить, что применение
предлагаемого разъемного саморегулирующегося подшипника
скольжения позволяет увеличить срок службы подшипникового узла
более чем в 10 раз.
Рис. 6.8

99 -
Определим условия работ» подшипника, при которых ленга
остается неподвижной. Для
этого рассмотрим схему
подшипника на рис.б.9,
где цифрой 1 обозначен
контакт ленты с цапфой
Еала, а цифрой 2 -
контакт ленты с нижним
вкладышем.
Для осуществления
скольжение цапфы по
верхнему слою ленты
необходимо, чтобы крутящий
момент цапфы вала был
больше момента
трения, т.е.
где ^ - коэффициент трения скольжения в контакте I;
N - радиальная нагрузка со стороны цвпфы вала;
г - ради)с цапфы.
С другой стороны, крутящий момент цапфы должен быть
меньше момента трения в контакте 2, т.е.
где \у\г - коэффициент трения покоя в контакте^ 2;
R - внутренний радиус нижнего вкладыша.
Таким образом, условие неподвижности ленты запишется в
виде с р
Рис. 5.9
иди с учетом того, что
где д - толщина ленты.

- 100 -
Разделив правую и левую часть на цпг$ получим:
или, пренебрегая JL вследствие малости,
ъ
-ф-< { • т.е. ^ <\ъг*
Т2
Определим теперь условие, при котором лента будет
проскальзывать. Очевидно, что это должно происходить при полном
изнашивании верхнего слоя ленты, т.е. при (Г *0. При этом
крутящий момент должен быть меньше момента трения в контакте I:
где ^2 " коэффициент трения скольжения цапфы вала по
нижнему слою ленты.
С другой стороны, крутящий момент должен быть больше
момента трения покоя в контакте 2:
Т>{п«(г*д)л/.
Таким образом,
Пренебрегая толщиной ленты Л и толщиной верхнего сдоя
S* , ПОЛУЧИМ ; !
или
\г * ты *
т.е. коэффициент трения скольжения цапфы вала по фрикционному
слою ленты (нижнему) должен быть больше коэффициента трения
покоя этого же слоя по нижнему вкладышу.
Условие, при котором соблюдается правильная работа
подшипника, запишется в виде-

- 101 -
6.9. Конструкция подпятника с компенсацией
износа
Общин принцип автоматической компенсации износа
подшипника на основе использования обратной связи может быть
осуществлен и в подпятниках с применением самосмазывающихся
материалов.
На рис. 6Л0 изображена схепа такого подпятника,
состоящего из корпуса 1, пятн валаЗ! которая дополнительно
содержит на конце вала стакан * . собственно подпятника 6 из
антифрикционного са-
мосмазывающегося
материала,
закрепленного на
винте 5 с
гайкой Ч , которая
опирается на

антифрикционную шайб^ 3 и
через нее - на
корпус 1. В
нижней части
винта Ь
имеется паз, в
котором
расположен штифт 2-%
закрепленный в Рис. 6.10
корпусе I и предохраняющий винт 5 ov проворачивания»
Подпятник с автоматической компенсацией износа работает
следующим образом.
Перед началом работы между краем стакана 7 и гайкой 4
устанавливается зазор <Г , допускаемый по условиям,
эксплуатации* После начала работы происходит постепенное изнашивание
подпятника 6 и вследствие этого опускание вала 8 вместе со
стаканом 7. Зазор & твкже постепенно уменьшается. При
ликвидации зазора (Г края стакана 7 войдут в соприкосновение с

- IU2 -
гайкой ч , межл) ними образуется пара трения и гайка h нэчне:
проворачиваться, заставлял винт $ перемещаться вверх и
поднимать вал 6 со стаканом 7 в исходное положение. С
появлением вновь зазора 6я врацсние гайки i* прекратится,и винт
Ъ остановится до следующего повторения циклг.
Количество тзких циклов ограничивается только толщиной
подпятника 6, Таким образом, существенно повышается срок
службы подпятника.
6.10. инструкция иоди.!пника скольжения
повышенной долговечности
Описываемый подшипник скольжения предназначен дли работы
с жидкими смазками, однако возмижно и применение сакосмазы-
ваьщихся материалов, особенно мстал^окерамических
наполненных хидхкыи смазками*
На рис. 6.II изображена схема подшипника ско;;ь>еи»:н.,
состоящего из корпуса 1 и втулки с% охватыраявси цап4у вала J,
j причем v нижне- части
корпуса I под втулкой
2 устнноьден магнит 4,
ось полюсов которого
направлена радиально,
а втулка с и корпус I
выполнены из
немагнитных материалов.
Лодсипник
скольжения работает
следующим образом.
Перед песком
толщина граничного
смазочного слоя на тулке Z
г области действия
магнита 4 значительно боль-
ве, т.к. молекулы жирных
кислот,содержащихсяв минеральных смазках, ориентируются по
направлению магнитных силовых линий,<поэтому контакт материала
Рис. 6.II

цапфы 4 с материалом втулки 2 исключается. Следовательно,
трогание цапфы вала 3 с места осуществляется с меньшим
усилием и изнашивание втулки 2 и цапфы вала 3 не происходит. При
наборе скорости вращения цапфа вала 3 переходит в
гидродинамический режим трения. При остановке на длительное время
граничный смазочный слой над магнитом ** остается неизменным. Так
как износ вкладыша гидродинамического подшипника скольжения
зависит, главным образом,от условий граничного трения в
периоды трогания с места и остановок, применение магнита
позволяет существенно увеличить долговечность подшипника
скольжения.

• 104 -
Библиографический список
1. Авдеев Д.Т. Гипотеза трения скольжения твердых материалов
по льд> //Изв.Сев.-Кавк. науч.центр, высш. шк. Техн. на^хи,
1979. JH. С.60~6с.
<-. Авдеев Д.Т. оада^а о движении тела по плоскости,
совершающей гармонические колебания /Тр.Новочерк.политехи.ин-т.~
Новочеркасск, 1960. T.iJ7. C.7J-61.
Лё Авдеев Д.Т. Васечко w.A. Гончаров В.Б. Исследование
процесса трения при поступательном движении //Гетерогеинье
процессы и межфазные слои:Сб.на}ч.тр./НП/1. Новочеркасск, ±97^.
-T,269. -С.^-ЗЬ.
*¦» Авдеев Д.?., Ъасечко ti.A. Исследование процесса трения ni.pu
>Ц|*стмассаПк - сплав AMI при неустановившемся движении
//Прение» износ и смазка: Сб.на^ч.гр./пЖ.Новочеркасск, i97i.
*>, Авдеев д.Т.,Данылкив д.П. Исследование износа пластмасс,
применявшихся для изготовления сальниковых ^ппотнений и перш-
*м**ых колеи газомотокомпрессоров //Транспорт и хранение газа.
Ь*,П7*.ВыпЛ1. C.iu-i*:.
6, Aspect» 4.T., Дробот К.И. Исследование газовыделения при
трении скольжения металлополимериых пар методом газовой хроматог-
р&4ик //Трение, износ и смазка: Сб.не}ч,тр./НШ .Новочеркасск,
1971. l„U.i. С.Э-ъ.
7. Авдеев аЛ., Иванов А.В., пиреев и.П. Анти^рикии^ьнье поли-
одефкнвт<е композиции в масинвх. Новочеркасск, ±9бЬ.Деп. в
иНГ/ЛолГГ 24.j7.c6, Г/59 Xn-2t.
fc. Авдеев А.1., лутьков А.А., Корочка А.К. коэффициенты трения
покоя антифрикционных полимерных материалов. Изд.Рост.>н.
Ростов н/д, i9tu.-96c.
9. Авдеев ДЛ., ^итвиненко С.Ь. Сравнительные исследования
трения свальных и пластмасссовых образцов при ударных нагрыз-
каз* //Тр. ин-та /НШ1. Новочеркасск 1967, T.i77„ С.61-63.
iO,Авдеев ДЛ., Хоперская Р.П. полимерное тело на плоскости,
совершающей гармонические колебания //йзв.Сев.-Каяк.науч,
центра выс&.ек. 1ехн* науки. 197d, jf4# С.31-53.
П.Авдеев ДЛ., Хоперская Р.П. Статистический подход к
описанию }злов тр&ния при случайных вибрациях //Кзв.Сев.-Навк.

- 105 -
науч.центра вцсш. шк. Техн.на>ки.-1979. Н. С.31-34.
12. Авдеев Д.Т., Чеботарев П.В., Корочка А.К. Исследование
фреттинг-износа полимерных материалов в узлах трения
машин //Изв. Сев.-Кавк. на^ч.центра высш.шк. Техн.науки.-
1981. Wc. С.54-56.
13. Александров В.М. и др. Контактная задача для кольцевого
слоя малой толщины //Инженерный журнал М'1Т, 1966. #1.
С.135-139.
14. Алфей Т. Механические свойства полимеров /Пер. с англ;
под ред. М.В.Волькендгейна. М.:Иностр.литер., 1952. 619с.
15. Ахматов А.С. Молекулярная физика граничного трения.
М., 1970.472 с.
16. А.'с. 634205 СССР МКИ, С.22 Марганцовистый чугун./Н.В.Ба-
бец, В.И.Малеввнный. А.О.Ойнарбаев и др. Опубл.в Б.И.,#20.
1981.
17. А.с. 1530846 СССР, МКК4 Г 16 С 17/02. Опора скольжения /
Авдеев Д.Т., Редько И.Н., Мусиенко С.С, Васечко Ю.А.;
Новочерк.политехи.ин-r. Заявка Ъ 4319196/27/155645;
Заявл.19.10.87; Опубл. 23.1С.89; Бюл. W 47.
18. А.с. 216256 СССР, МПК.-С 087. Пластмассовая композиция
на основе полиэтилена /Авдеев Д.Т. и др. Заявл. 9.09.65;
19. Бартенев Г.М., Елькин А.И. Природа и механизм трения ка>-
чукоподобных полимеров в различных физических состояниях
//Механика полимеров. 1967. С.123-1J5.
20. Барштвин Р.С, Кирилович В.И., Носовский л).Е.
Пластификаторы для полимеров. М.:Химия, 1982. 200с.
21. Белый Б.А,, Свириденок А.И., Петроковеп М.И., Савкин ЪЛ.
Трение и износ материалов на основе полимеров Минск: Па^кв
и техника. 1976. 432 с.
22. Бобро Ю.Г. Легированные чугуны. М.:Кеталлургия, 1976.238 с.
23. Богачев И.Н., Бголаев ЪЛ. Структура и свойства железомар-
ганцевых сплавов. М.гМеталл^ргия, 1973. 296 с.
24. Боуден 4>. Тейбор Д. Трение и смазка твердых тел. М.:Машино-
строение, 1%8. 542 с.
25. Бочвар A.M. Исследования белых антифрикционных сплавов.
М.: Временник. Изд. об-ва содействия успехам опытных наук
и их практических применение им. Х.С.Леденцова, 1918.С.2.

- 106 -
?6. Буше Н.А. Исследование антифрикционных сплавов подшипников
подвижного состава. М.:Трансжелдориздат, 1936. 176 с.
27, Буше Н.А. Цветные металлы' и сплавы для железнодорожного
транспорта, М.Транспорт, 1964. 59 с.
28, Вайнштейн В.З., Трояновская Г.И. Сухие смазки и
самосмазывающиеся материалы, М.:Машиностроение, 1966,160 с.
29, Бойнов Б.А. Износостойкие сплавы и покрытия, М.:
1»1ашиностроение, I960. 120 с.
30, Борович К.И., Александров В,М. Бабеюко Б.А. Неклассические
смешанные задачи теории упругости. М.:Наука: 1976. 455 с.
31, Воронков Б.Д. Подшипники сухого трения. Л.Машиностроение,
1979. ггч с.
32, Гафнер СЛ., Лобычин М.Н, К расчету узла контакта при
внутреннем соприкосновении цилиндрических тел, радиусы которых
почти равны //Машиноведение,-1973. *2. С.69-73.
33, Гойтемиров Р.У., Губарев СМ., Моногарсв А.В, Влияние
скорости нагружения и абразива на работоспособность маслянитов
для узлов трения автомобилей //Трение и изнашивание комо-
зициокных материалов: Тез. докл. Всесоюз.науч.-техн.конф.
Гомель, 1982. Т.2. С.38-39,
34, Демкин Н.Б. Контактирование шероховатых поверхностей, М.:
Науке, 1970, 227 с.
35, Дерягин Б.В., Лазарев В,П, Новый закон-трения, его
экспериментальная проверка и применение к тренио минеральных дис-
персондов //Коллоидный журнал. 1995, T.I. Вып.4, С.293-302.
36, Демчук СБ., Кутьков А.А. Исследования статического трения
металлов и метяллополимерных пар в зависимости от скорости
приложения.сдвигающей силы и нормальной нагрузки //Тр.ин-та/
Новочерк. политехи.ин-т. 1971. Т.263. С.131-136.
37, Дубинин А.Д. Энергетика трения и износа.деталей машин. М.:
Киев. 1963. 137 с.
28. Ефимов А.Б., Малый В.И. О решении контактных задач мателло-
полимерных псдаипников //Исследование в области механических
измерений: Тр.ин-та/ВНИИФТРИ. М., 1971. Вып.8 C8). С.37-64.
39. Земляков И,.!]. Прочность деталей из пластмасс. М.:
Машиностроение, 1972. 160 с".
40. Жуков А.А. Геометрическая термодинакмика сплавов железа.
М.: Металлургия, 1979. 232 с*

- 107 -
41. Каргин В.А., Козлов П.В., Асимова P.M., Ананьева Л Л'.
О двух типах пластификации жееткоцепных полимеров //
Доклады Академии наук. I960. Т.135. #2. С.357-360.
42. Каргин Б.А., Слонимский Г.Л. Краткие очерки по фиэико-
химии полимеров. М.: Химия, 1967. 231 с.
43. Кац Г.С, йилевски Д.В. Наполнители для полимерных
композиционных материалов: Справочное пособие. М.:Химия. 736 с.
44. Кяцнельсон М.Ю., Балаев Г.А. Пластические массы:
Справочник. Л.:Химия, 1978. ЗЬЗ с.
**5. Коршак В.В., 1рибова И.А., Краснов А.П., Виноградов А.В.
П^ти создания самосмазывающихся материалов //Теория
трения, износа и проблемы .стандартизации. Брянск, 1978.
C.ri?-2S9.
46. Костецкии Б.И., Натансон 1ч.3., Бершадский Л.К.- Механо-хи-
мические процессы при граничном трении. М.:На>ка, 1972.170с
47. Костецкии Б.И. Трение, смазка и износ в машинах. Киев.:
Техника, 1970. 396 с.
48. Крагельский К.В., Добычин М.Н., Конбалов B.C. Основы
расчетов на трение и износ. М.Машиностроение, 1977. 526 с.
49. Крагельский И.В. Трение и износ в машинах.
М.Машиностроение, 1968. 480 с.
50. Крагельский к.В., шедров B.C. Развитие на>ки о трении. М.:
АН СССР.1956. 235 с.
51. Кришталл М.А., I оловин С.А. Внутреннее трение и структура
металлов. М.: Металлургия, 1976. 376 с.
52. К;динов В.А. Температурная задача трения и явления нарос-
тообразования //тр. 3-,; ьож}» по трению
и износ) в машинах. М.# 1960. Т.Н. С.261-266.
53. Кудинов В.А. Температура при трении и глубинное разрушение
//С>хое трения. Рига.; АН Латв. ССР. 1961. С.148-153.
54. Кулезнев Ь.Н, Смеси полимеров. М.: Химия, 1980. 304 с.
55. Кутьков А.А. Износостойкие и антифрикционные покрытия.
М.: Машиностроение, 1976. 152 с.
56. Левина Э.М., Решотов G.M. Контактная жесткость в
машиностроении. М.: Машиностроение, 1971. 264 с.
57. Либенсон Г.А. Производство порошковых изделий. №.:
Металлургия, 1990. 240 с.
58. лак^шкин В.К., Савельев Н.Г. Теория контактных деформаций.

Напряженное состояние деталей в местах контакта // Проч- .
ность, устойчивость, колебания. М.: Машиностроение, 1968.
Т.2. С.381-414.
59. Мильто А.А. и др. Совершенствование продольного списка
судов. Л.Судостроение, 1973. 184 с.
60. Михин Н.М., Сляднев №.А. Автокомпенсация износа в подвижных
сопряжениях машин //Износ в машинах и методы защиты от него:
Тез. докл. Бсесоюз. науч-. конф. М., 1985. С.6-8.
61. Мог>тнов Б.И., Томилин Л.А., Шварцман Л.А. Термодинамика
железоуглеродистых сплавов» М.: Металлургия, 1972. 328 с.
62. Мошков А.А. Пористые антифрикционные материалы. М.:
Машиностроение, 1968. 267 с.
63. Мур Д. Основы и применения трибоники. М.: Мир, I97&. 487 с.
64. Погосян А.К. Трение и% износ наполненных полимерных
материалов. М.: Наука, 1977. 138 с.
65. Погосян А.К. Фрикционное взаимодействие самосмазывающихся
полимерных материалов: Дис. ... докт.техн.наук. М., 1982.
325 с.
66. Протасов Б.В. Энергетические соотношения в трибосопря&ении
и прогнозировании его долговечности. Саратов: Дзд-во
Саратовского ун-та. 1979, 149 с.
67. Ратнер СБ., Клитеник Г.С, Лурье Ь.Г. Износ полимеров как
процесс уствлостного разрушения //Теория трения и износа.
М., 1965. 0.156-159.
68. Роковский B.C. Спеченные материалы в технике. М.:
Металлургия, 1978. 232 с.
69. Семенов А.П., Матвеевский P.M., Поздняков Б.В. Технология
изготовления и свойства содержащих фторопласт
антифрикционных материалов. М.: Изд. АН.СССР# 1963. 64 с.
70. Семенов А.П., Матвиевский P.M. Физико-механические и
антифрикционные свойства подшипниковых.самосмазывающихся
материалов, содержащих фторопласт-4 //Конструкционные свойства
пластмасс. М., 1966. C.199-2II.
71. Силин А.А. Трение и его роль в развитии техники. М.: Наука,
1976. 175 с.
72. Сильмак Г.И., Тейх В.А., Сосновский Т.С. Термодинамический
анализ системы Fe.-tAf\rC Дермодинамика, физическая

- 109 -
кинетика структурообразования и свойства чугуна и стали*
М., 1971. Вып.4. С.70-76.
73. Снеговский Ф.П. Опоры скольжения тяжелых машин.
^Машиностроение. 1968. Zc'J с.
74. Степина А.И. и др. Влияние структуры на износостойкость
чугунов и сталей //Литейное производство. IS77. Jf9. С. 26.
73. Тиниус К. Пластификаторы. М.; Л.:Химия, 1964. 915 с.
76. Тихонович В.И. Основы повышения износостойкости литых
сплавов //Литые износостойкие материалы. Киев, 1978. С.3-18.
77. Триботехнические свойства антифрикционных
самосмазывающихся пластмасс,: Обзорная информация /Под ред. Г.В.Сагалаева,
Н.Л.дембель. М.:Изд-во. Стандартов, 1982. 64 с.
7о. Циммерман Р., Гюнтер К. Металлургия и металловедение:
Справ. изл./Пер. с нем. М.Металлургия, 19tt2. 480 с.
79. Ьведков Е.Л., Ровинский Д.Я., Зозуля В.Д., и др.
Словарь - справочник по трению , износу и смазке деталей
машин. Киев: Наукова думка, 1979. 185 с.
80. Ьтарсман Я.Я. Контактная задача теории упругости. М.:
Гостехиздат, 1949. 270 с.
81. Шумихин B.C., Кутузов Б.П., Храмченков А.И. и др.
Высококачественные чугуны для отливок. М.: Машиностроение:
1982. 222 с.

- но -
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ....... 3
Глава 1. Общие принципы создания самосмазывающихся
материалов . Ь
1.1. Антифрикционные материалы в машиьах I
1.2. Самосмазывающиеся материалы на основе
полимеров . . . . . б
1.2.1. Композиционные материалы 1^
1.2.2. Пластифицированнь;е материалы li
1.3. Самосмазывамциеся металлические натеривлы ... IS
1.3.1. Чуг>ны * 16
1.3.2. Металлокерамичсские материалы 20
Глава 2. Трение и изнаиивание самосмазывающихся
подшипниковых материалов ее
2.1. Трение в машинах и механизмах 22
2.2. Положительный градиент механических свойств в
контакте трсни* . . . , 2S
2.3. Изнашивание ма:ериалив при трении 2b
2*.4. Факторы, влиявшие на трение и изнашивание ... Зи
2.4.1. Нормальная нагрузка 30
?.4.2. Сила трения ....... 31
2.4.3. Бремя неподвижного контакта . . 32
2.4.4. Материалы хоитахтирушаих тел . . . 32
2.4.5. Состояние поверхностей трения . . 33
?.4.6. Температура и скорость скольжения 3S
2.4.7. Макрогеометрия поверхностей трении. ...... 36
2.4.д. Окружающая среда .... 36
2.4.9. Вибрации ........... ЗУ
2.4.10.Силовые поля' 3d
Глава 3. Тепловыделение и теплоотвод при граничном
трении в подшипнике . • ....... 39
3.1. Энергетический баланс подшипника ....... 39
3.2. Градиент температур в зоне контакте трения . . 41
3.3. Роль теплоотвода в износостойкости самосиазываю-
шихся материалов ........... 40

- Ill -
Глава ^¦ Конструирование вкладышей из самссмазывающихся
материалов . . . . • . . . . 47
4Д. Особенности конструирования вкладышей
подшипников из само'смазынающихся материалов .,¦..¦ 47
4.2. Нагрузки и деформации самосмазывасщихся
вкладышей 50
О. Зазор в самосмазывающихся подшипника
скольжения .*..*..,.. . . * 55
4.4. Расчет теплового баланса подшипника
скольжения .....,.,4,.....»...*.. 57
4.5* Принципы расчета подшипников скольжения при
граничном трении ..,.....,..,... 60
Глава 5. Некоторые самосмазываюциеся материалы» широко
применяющиеся в технике • •*.......*• 64
5.1. Фторопласт .................. 64
5.2. Полиамиды .................. 66
5.3. Полиэтилены . ........ 69
5.4. Аманы 76
5.5. Графитопласты ....... ^ . . , 77
5.6. Чугуны .¦.....¦.,¦... 79
5.7. Четаллокерзмические материалы ,,,,,.,,¦ 60
Глава S . Констр>кции самосмазываощихся подшипников
скольжения с компенсацией износа .,..,.#*•• 83
6.1. Подшипник со спиральными пружинами ...... 84
6.2. Подшипник с регулировочными конусными втулками
и обратной связью # 85
6.3. Конструкция подшипника с компенсацией износа
за счет проворачивания .втулки и с обратной связью 88
6.4. Подшипник с самосяазыващейся втулкой 90
6.5. Разъемный с^иосмазызшщяйся подшипник скольжения
с обратной связью посредством дополнительного
теплового потока « * * , 91
6.6. Конструкции самосмазывающегося подшипника
скольжения с вильчатым подЕесом для компенсации
износа о»....,,,.....,,...» 92

- 112 -
6.7. Конструкция подшипника скольжения с
гидротермической компенсацией износа
6.8. Разъемный самосмазывающийся подшипник скольжения
ленточного типа
6.9. Конструкция подпятника с компенсацией износа . .
6ЛО.Конструкция подшипника скольжения повышенной
долговечности
Библиографически* список
Дин Тихонович Авдеев
Никола!! Васильевич Бабец
Светлана Сергеевна Чугиенко
МАТ5РИШ И КОНСТРУКЦИИ
САЖЮИАЗЫЗАВДИХСЯ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ
Редактор Я «А. Сшко
Техн.редактор К.З. Паршина
Темпяая 1993г* ЛР Ю20417. 12.02.9^г.
Подписано в печать 7#р.93г. Формат 60x84 I/I6.
Бумага тип.ЗЯ. Печать плоская (ротапринт).
Усл^п.л. 6,5L Уч.-иэд#л. 7f0. Усл.кр.-отт. 6,63.
Тираж 200» Заказ I6JS . CI37.
Новочеркасския государственная технический
унивеосйтет
Типография Новочеокдсского государственного
технического университета
Адоес университета и типографа:
ЗчбчОП, Новочеркасск, ГСЛ-1, ул.Просвещения, П?