Systems. Methods. Technologies 4(36) 2017

Системы Методы Технологии . В . Н . Анферов и др . Выбор критерия … 2017 № 4 (36) с . 45-51 49 пой исследователей во главе с Е . Е . Финкиным был предложен критерий заедания [11]: ( ) , 10 17,3 75,0 0 4,0 15,0 6,0 6 Σ − µ ρ α ⋅ = V g h (8) Толщина масляной пленки h зависит от кривизны поверхности ρ , вязкости масла µ 0 и скорости скольже - ния V Σ . Позже Ю . Н . Дроздовым и Г . И . Туманишвили был предложен метод расчета критерия заедания по пре - дельной толщине смазочного слоя , соответствующей началу заедания [15]: 1 2,1 2 1 0 6,0 7,0 0 2 2 2 1 ≤         αµ λ         β         µ         + χ Σ e a пр n n a a пр Pe v R N N v R R R k (9) Этот критерий состоит из четырех комплексов , учи - тывающих макро - и микрогеометрию контактирующих тел , несущую способность контакта , деформируемость контактных тел , а также тепловой режим контакта . Критерии , в основе которых лежит определение толщины смазочного слоя , применимы только для тя - желонагруженных пар трения , где нагрузка достаточно высока , чтобы разрушить масляную пленку . Одной из особенностей спироидных передач является высокая скорость скольжения между элементами пары при низ - кой нагрузке по сравнению с цилиндрическими зубча - тыми передачами . В последнее время широкое распространение полу - чили критерии , выделенные нами в седьмую группу . Они основаны на энергетическом подходе , согласно которому заедание зависит от количества энергии адге - зии и молекулярного взаимодействия поверхностных слоев материалов пары трения . Один из таких критериев предложен в работе П . В . Тихомирова и основан на представлениях о физиче - ских и химических процессах разрушения адсорбиро - ванных молекул , окисных пленок и активации поверх - ности [22]: ,1 ln 0 ≤       = ск n a V vd kRT E C (10) где k — коэффициент , учитывающий влияние смазоч - ного материала и поверхностное взаимодействие ; d n — диаметр пятна контакта ; v 0 — частота колебаний узла решетки твердого тела ; E a — энергия десорбции твер - дого тела , кДж / моль ; T — абсолютная температура , К . Схватывание поверхностей произойдет , когда время взаимодействия фрикционной связи превышает сум - марное время , требуемое на разрушение защитной пленки и активацию поверхности . По теории , предложенной М . В . Мусохрановым , в качестве критерия заедания выступает энергия адгезии , которая равна сумме поверхностной энергии тела a , тела b и межфазной поверхностной энергии [20]: , 12 2 1 12 γ− γ+γ= W (11) где γ 1 , γ 2 , γ 12 — соответственно поверхностная энергия тела a , тела b и межфазная поверхностная энергия . Данная группа критериев применима для анализа процесса заедания на третьей стадии , когда происходит непосредственный контакт металлов поверхностей , и образуются узлы схватывания . В спироидных передачах вследствие большого скольжения и высоких температур достижение процесса заедания на этой стадии приводит к катастрофическому износу и прекращению относи - тельного движения звеньев . Звенья передачи не подле - жат восстановлению и нуждаются в полной замене . По результатам проведенного анализа критериев за - едания установлено , что каждый из них применим как для определенного вида передач , так и для определен - ной стадии развития процесса заедания . На наш взгляд , наиболее теоретически обоснованными и потенциально применимыми для других типов передач , в том числе и спироидных , являются критерии , которые базируются на выводах из температурного уравнения Блока или контактно - гидродинамической теории смазки . Определение критерия заедания для спироидно - го зацепления . Исследователи выделяют два вида за - едания : горячее и холодное [12]. Первое происходит вследствие высоких температур масляной пленки , вто - рое — при низких температурах и разрыве масляной пленки вследствие высоких нагрузок . Фактор нагру - зочной способности пленки игнорируется большинст - вом критериев в связи с малым влиянием на сопротив - ляемость зубчатых передач заеданию . В спироидных передачах , в связи со специфичностью расположения зоны зацепления , условия для затягивания масла в кон - такт звеньев в разы лучше , что существенно повышает влияние нагрузочной способности масла на задиро - стойкость [6, 7]. Для последующего проведения эксперимента необ - ходимо сформулировать зависимость критерия заеда - ния от наиболее значимых факторов , выделенных при помощи метода экспертных оценок [9], в общем виде : ( ) , ; ; ; ; T V Vf qf Cr ск Σ = (12) Температура масляной пленки в контакте определе - на по критерию Блока (4). Температура поверхностей трения незначительно отличается от температуры масла в редукторе , и при расчетах эти температуры принимаются равными . Температура масла в редукторе зависит от мощности , передаваемой передачей , ее КПД , режима работы , площади поверхности охлаждения , материала корпуса редуктора и температуры окружающего воздуха . Для спироидного редуктора температуру масла можно оп - ределить по формуле , исходя из мощности сил трения и коэффициентов отдачи тепла от масла в корпус ре - дуктора : ( ) ( ) , 1 10 1 3 12 1 в ПВ м п t KA K P t t + ψ+ η− = = (13) где P 1 — мощность , подводимая к валу червяка , кВт ; η 12 — КПД передачи при ведущем червяке ; K ПВ — коэффи - циент режима работы ; К — коэффициент теплопередачи корпуса редуктора , Вт /( м 2 ·° С ) ; А — площадь поверхно - сти охлаждения корпуса редуктора , м 2 ; ψ — коэффици - ент , учитывающий теплоотвод в опорную плиту или раму ; t в — температура окружающего воздуха . Мгновенная температура определяется согласно ус - ловию распределения температур в термическом кон - такте при локальном трении . Согласно работе профес -