P
K
M
II
łożyska ślizgowe
Trybologia
Tarcie ślizgowe
• Tarcie spoczynkowe (statyczne)
• Tarcie ruchowe (kinetyczne)
• Pierwsze prawo tarcia - Leonardo da
Vinci (1508)
• Drugie prawo tarcia – Amontonson (1699)
Siła tarcia ślizgowego nie zależy od wielkości powierzchni
zetknięcia ciał
• Trzecie prawo tarcia – Coulomb (1799)
Z chwilą wprowadzenia ciała w ruch, siła tarcia nie zależy od
prędkości
T
N
N
T
2
~
2
;
~
rz
A
T
W
T
;
W
T
T
0
Tribos = tarcie
Tarcie z udziałem środków
smarnych
• suche
• płynne
• graniczne
• mieszane
Smary
Substancja do zmniejszenia
oporów ruchu
• Olej
• Smar plastyczny
• Powietrze
• Woda
• Grafit
• Dwusiarczek molibdenu
• Itd..
Lepkość smaru
• Lepkość dynamiczna
• Lepkość kinematyczna
y
u
płyny newtonowskie
s
m
N
s
Pa
2
1
1
]
[
;
2
s
m
łożyska ślizgowe – stopy łożyskowe
zalecane cechy stopu łożyskowego:
• dobra odkształcalność
• odporność na zatarcie
• mały współczynnik tarcia suchego
• duża odporność na zużycie
• duża wytrzymałość na naciski
• duża wytrzymałość zmęczeniowa
• odporność na korozję
• dobra przewodność cieplna
• mała rozszerzalność cieplna
• dobra obrabialność
• niska cena
przykłady stopów łożyskowych:
• białe metale (np. na bazie Sn + Sb + Cu, oraz na bazie Pb + Sn +
Sb)
• stopy miedzi (np. Cu + Sn + Zn + Pb)
Łożyska niesmarowane
Łożysko walcowe
panew
czop
ŁOŻYSKA ŚLIZGOWE - hydrostatyczne
0
2
2
2
2
z
p
x
p
typy łożysk:
•stały przepływ
•stałe ciśnienie
równanie
Laplace’a
Rozkład ciśnienia w filmie
olejowym
Kryterium podobieństwa
• Wszystkie łożyska geometrycznie
podobne tzn. mające ten sam
stosunek b/d i kąt opasania czopa
przez panewkę oraz tę samą liczbę
Sommerfelda będą pracowały przy
tej samej mimośrodowości względnej
niezależnie od wartości prędkości,
obciążenia, luzu oraz lepkości smaru
Uwaga
• Lepkość zastosowanego smaru
powinna być tym większa, im większe
są naciski jednostkowe i im mniejsza
jest prędkość obwodowa czopa lub
panwi
ŁOŻYSKA ŚLIZGOWE - hydrodynamiczne
x
h
U
z
p
h
z
x
p
h
x
6
3
3
założenia Reynoldsa
(1886 r.):
• płyn newtonowski
• proces izotermiczny
• przepływ laminarny
• pomijalne siły masowe
• ruch ustalony
• ciała stałe nieodkształcalne
• ciśnienie stałe wzdłuż
grubości
c = R
panwi
– R
czopa
łożyska szybkobieżne:
0,001 R < c < 0,05 R
łożyska wolnobieżne:
0,0001 R < c < 0,001 R
ŁOŻYSKA ŚLIZGOWE - hydrodynamiczne
x
h
h
U
z
p
3
2
2
6
dla łożyska krótkiego
(L < D)
z
p
x
p
L
S
U
c
R
W
2
2
2
2
2
2
2
1
16
1
L
D
S
p
max
=10200 MPa h
max
=5
500 μm
łożysko ślizgowe z pierścieniem luźnym
łożysko ślizgowe z pierścieniem stałym