Гидромеханический амортизатор. Назначение, краткая характеристика. Анализ условий и режима эксплуатации, страница 11

При трении в смазочных средах на процесс усталостного разрушения может оказывать существенное влия­ние смазочный материал.

Экспериментальное доказательство усталостной природы разрушения (из­нашивания) было получено в много­численных исследованиях. Используя положение об уста­лостной природе разрушения поверх­ностных слоев, можно рассчитать из­носостойкость узла трения в зависи­мости от параметров, характеризую­щих его работу (шероховатости по­верхностей, приложенной нагрузки и механических свойств взаимодейст­вующих твердых тел, условий ра­боты) .

Коэффициент трения и износ в диапазоне малых скоростей перемещения штока с возрастанием числа оборотов сначала уменьшается, а затем, с увеличением частоты вращения вала, возрастает; с увеличением нагрузки износ повышается.

Материал и методы обработки цилиндра, штока должны обеспечить высокую износостойкость цилиндра, конструктивную прочность, сопротивляемость кавитационно-коррозионному разрушению поверхности, омываемой жидкостями.

Также в качестве материала для цилиндров, цилиндровых втулок и штока используют стали 40Х, 40ХН, 30ХМЮА, 35ХМЮА. Стальные цилиндровые втулки для повышения их сопротивляемости задиру и износу подвергают закалке, азотированию, электролитическому хромированию, твёрдому никелированию.

Закалка позволяет получить наиболее высокие механические свойства, достаточную износостойкость, небольшие величины коробления и лучшую обрабатываемость.

Азотирование обычно даёт больший эффект в увеличении износостойкости, чем закалка, применяют его для стальных втулок. Микроструктура после азотирования стали представляет у самой поверхности белый нетравящий слой сплошных нитридов, состоящий в основном из ε-фазы, под ним область трёхфазного состояния. Азотированная поверхность обладает достаточно высокой сопротивляемостью пластическому деформированию, схватыванию, контактной выносливостью и коррозионной стойкостью. Азотирование повышает усталостную прочность и сопротивляемость кавитационным разрушениям.

В качестве материала для изготовления штока и цилиндра используем сталь 40ХН, так как имеем дело с небольшими размерами деталей и большой нагрузкой, вызывающей их износ. 

7    ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЁТ  

Расчеты резьбовых соединений на прочность сводится к определению напряжения среза и смятия витков резьбы и сравнение этих величин с допустимыми значениями.

Условие прочности на срез:

,                                                                (7.1)

где - максимальная осевая нагрузка, кН;

- внутренний диаметр резьбы в основной плоскости, мм;

- коэффициент полноты. Для замковой резьбы K_S=0,78;

- рабочая длина свинчивания, мм;

- допустимое напряжение среза, МПа.

Рабочая длина свинчивания  определяется по формуле:

,                                                                                           (7.2)      где - длина конуса резьбы, мм;

- расположение основной плоскости, мм.

Внутренний диаметр резьбы в основной плоскости  находится по формуле:

,                                                                                       (7.3)            

где - средний диаметр резьбы в основной плоскости, мм;

- высота профиля резьбы, мм.

Допустимое напряжение среза равно:

,                                                                                         (7.4)               где МПа - напряжение текучести материала резьбы (для стали 40ХН)

Рассчитаем допустимое напряжение

МПа

Условие прочности резьбы на смятие:

,                                               (7.5)                      где - максимальная осевая нагрузка, кН;

- шаг резьбы, мм;

- внутренний диаметр резьбы в основной плоскости, мм;

- допустимое напряжение смятия, МПа.

Допустимое напряжение смятия определяется по формуле:

 МПа    

Таблица  7.1- Размеры резьбовых соединений