BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT MA SÁT Bài tập lớn môn học: Kỹ thuật ma sát Bài tập 1: Thông số đề cho: cm Cặp ma sát A – B điều kiện ma sát khô với áp lực danh nghĩa Pa = 5kG/ - Bề mặt A làm thép hợp kim, gia công mài tròn ngồi đạt cấp độ nhám 8, độ cứng 45HRC - Bề mặt B chế tạo Composit có moodun đàn hồi E = 8200 kgf/ cm , HB = 3,1; kgf/ mm t f , σb = 3, = 3500 kgf/ µ cm β , = 0,017; τ0 = 0,341 = 0,6 Yêu cầu: Tính hệ số ma sát f cặp ma sát A – B cho αF = 2.5 α Tính thông số bề mặt tối ưu để hệ số ma sát đạt cực trị Tính cường độ mòn Ih với K1 = 0.2; α tk = 0.5; k = Tính lượng mòn U sau qng đường ma sát tổng cộng L = 100km Bài làm Tính hệ số ma sát f Bước 1: Tìm điều kiện tiếp xúc ma sát Theo thông số đề cho ta thấy bề mặt A làm vật liệu cứng ⇒ bề mặt B Các thông số hình học bề mặt tra theo bề mặt A thông số tương tác phân tử tra theo bề mặt B Theo bảng chuyển đổi độ cứng ta có: SINH VIÊN: TRÁNG SỬ PHONG BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT MA SÁT mm 45 HRC = 420 HB = 420 kg/ τn = 0,4 σT = 0, 4.3500 10 = 14 kgf/ mm Tra bảng 1.3 trang 22 ta thông số bề mặt A: Mài tròn ngồi với cấp độ nhám  b = 0,9   ν = 1,9 −2  ⇒  ∆ = 4,1.10 Pc * Tính áp suất vòng Pc = HB ν +1 ν ∆ : 1,9  6.14  1 − ÷ 1,9 +1 −2 1,9 420  ( 4,1.10 )  420 ν  6.τ  1 − n ÷ HB   = = 15916 kg/ mm Giả sử tiếp xúc đàn hồi xảy vùng nhấp nhô thâm nhập sâu nhất, nhỏ độ cứng tế vi phần tử mềm - Xét điều kiện: Pc ≤ Trong đó: ν = 1,9 = Pgh → 2.1,9 +1 ( − µ ) =  1,91  2.1,9−1 ( − 0, 62 )  0,9 1,9 ÷ ÷   = 0,76 kg/ mm Tiếp xúc bề mặt A B đa tiếp xúc Bước 2: Tính hệ số ma sát f Hệ số ma sát f tính theo trường hợp tiếp xúc đàn hồi đa tiếp xúc f=  π   21ν  kν 2ν 2ν  2ν +1 τ Θ 2ν +1 2 π ÷ + β + 0,19.K vfdh  ν ÷  kν Pc 2ν +1 ∆ 2ν +1  2.1,9 ν ν  2ν +1 2ν +1 ν + α P Θ ∆ ) ÷ H ( c ÷  = 2.1,9 1,9   2.1,9+1 1,9 0, 341 ( 7,8.10 −3 ) 2.1,9+1  π  2.1,9+1 π −2 −3 2.1,9 +1 −2 2.1,9 +1  ÷ + 0, 017 + 0,19.0,83 .0, 25 5.10 7,8.10 4,1.10 ( ) ( )  ÷ 1,9  0, 63 ÷  ÷  2.1,9 0, 63 ÷   ( 5.10−2 ) 2.1,9+1 ( 4,1.10−2 ) 2.1,9+1   = 0,116 Giải thích thơng số: - τ0 τ0 , β : Tương tác phân tử Tra bảng 2.2 trang 92 ta được: = 0,341 kg/ mm ; β = 0,017 SINH VIÊN: TRÁNG SỬ PHONG BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT MA SÁT Pc - - Θ αH Pa = = = 1− µ E = 2,5α 10−2 = kg/ − 0,6 82 mm = 7,8.10−3 = 2,5.0,1 = 0,25 - Tra đồ thị 2.22 trang 86 với ν = 1,9 ta được:  Kν = 0, 63  dh  K vf = 0,83 Tính thơng số bề mặt tối ưu để hệ số ma sát đạt cực trị Hệ số ma sát đạt cực trị đó: Pc = = 2ν −1  2ν +1  τ ν + − µ )( )  0, 2.ν ( ν − 1) k1  (  2ν −1 ν  ∆ 2ν +1   α E F   2ν +1 2.2−1  2.2 +1  6.0,341 + − 0, ( ) ( )  0, 2.2 ( − 1) 0,   2.2 −  ( 4,1.10−2 )   0, 25.82 2.2+1  = 196 kg/ mm 2.2 +1 ( ν =2) SINH VIÊN: TRÁNG SỬ PHONG BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT MA SÁT 1 1 1,5.τ α F ( − µ ) fm ⇒ E = +β 82 = + 0, 017 = 0,055 Thông số bề mặt tối ưu: Áp dụng công thức 2.61 trang 91 ∆Tn = 16.τ 01,25 Θ 0,75 Pc 0,5 α H 1,25 16.0,3411,25 ( 7,8.10 ) −3 0,75 = Tính cường độ mòn 1+ Ih 1,5.0,3412 0, 25 ( − 0, 62 ) K α K tv p tf 2ν +1 E  2ν t f   ÷ ÷−1  2ν +1  = −2 1+ 2.1,9 +1 ) = 64,18 Ih ∆ = 0, 072.0, 5.2,5 ( 5.10 1960,5.0, 251,25 82 ν t f 2ν +1 tf  k f   p ÷  σb   2.1,9.3   ÷−1  2.1,9 +1  = ( 4,1.10 1,9.3 −2 2.1,9 +1 )  3.0, 043   ÷  35  3,34.10−10 Trong đó: SINH VIÊN: TRÁNG SỬ PHONG BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT MA SÁT - - K2 K tv - fp fp =    t f −1− ÷ 2ν  = 0,5    3−1− ÷ 2.1,9   2ν K1 = 0,5 : Tra đồ thị 3.22 trang 144 2.1,9 ⇒ K tv 0, = 0,072 = 2,5 : hệ số ma sát phân tử τ Θ.α H + β = 0,341.7,8.10−3.0, 25 + 0, 017 = 0,043 Đánh giá ma sát, mòn cặp ma sát định hướng ứng dụng Bài tập 2: Thông số đề cho yêu cầu: Tính bán kính cong tương đương đỉnh nhấp nhô r biết số liệu bảy lần đo Chiều dài theo phương ngang dng [mm] có giá trị là: ; 12 ; 7,5 ; 5,5 ; 7,5 ; 6,5 theo phương dọc ddọc [mm] có giá trị là: 65 ; 70 ; 55 ; 65 ; 60 ; 85 ; 75 Rmax = 42 [µm], khoảng cách đo từ đỉnh 0,06 Rmax = 2,5 [µm], hệ số khuếch đại gamma thiết bị theo phương đứng γd = 1500 hệ số khuếch đại gamma theo chiều ngang γng = 800 Bài làm Bán kính cong tương đương đỉnh nhấp nhô : r = rn rd SINH VIÊN: TRÁNG SỬ PHONG BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT MA SÁT  k r = r n k i =1 ni    r = γ d d ni  ni γ ng 8.hi  ∑  k r = r d k i =1 di    r = γ ng d di  di γ 8.h i d  ∑ Trong đó, Bán kính cong trung bình theo phương dọc profin : 652 + 702 + 552 + 652 + 602 + 852 + 752 d di = = 4689, 29 k ∑ i =1 rd = 800 4689, 29 = 0, 083 15002 8.2,5 [mm2] => [mm] = 83 [μm] Bán kính cong trung bình theo phương ngang profin : 62 + 122 + 7,52 + 5,52 + 7,52 + 6,52 + 02 ∑ d ngi = = 52,14 k i =1 rng = 1500 52,14 = 6,11.10−3 800 8.2,5 [mm2] => [mm] = 6,11 [μm] Vậy bán kính cong tương đương : r = rn rd = 83.6,11 = 22,52 [μm] SINH VIÊN: TRÁNG SỬ PHONG ... đo Chiều dài theo phương ngang dng [mm] có giá trị là: ; 12 ; 7, 5 ; 5,5 ; 7, 5 ; 6,5 theo phương dọc ddọc [mm] có giá trị là: 65 ; 70 ; 55 ; 65 ; 60 ; 85 ; 75 Rmax = 42 [µm], khoảng cách đo từ đỉnh... TRÁNG SỬ PHONG BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT MA SÁT 1 1 1,5.τ α F ( − µ ) fm ⇒ E = +β 82 = + 0, 0 17 = 0,055 Thông số bề mặt tối ưu: Áp dụng công thức 2.61 trang 91 ∆Tn = 16.τ 01,25 Θ 0 ,75 Pc 0,5 α H 1,25... 4,1.10−2 ) 2.1,9+1   = 0,116 Giải thích thông số: - τ0 τ0 , β : Tương tác phân tử Tra bảng 2.2 trang 92 ta được: = 0,341 kg/ mm ; β = 0,0 17 SINH VIÊN: TRÁNG SỬ PHONG BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT MA SÁT Pc