skanuj0148

(rys. 2.1). W rezultacie w części wlotowej powstaje wybrzuszenie materiału, w części zaś wylotowej jego niedostatek. Również dlatego naciski normalne

Rys. 2.1, Istota tarcia tocznego - odkształcenia elementów i rozkład sil przy toczeniu kulki po bieżni łożyska

w strefie styku przestają być symetryczne względem linii łączącej środki elementów współpracujących, a ich wypadkowa F_n jest przesunięta względem tej prostej o ramię /. Przy niewielkich odkształceniach promień r‘ = r, a moment sity S pokonuje moment strat tarcia:

M_t = Pf = Sr

Wartość momentu strat tarcia zależy od:

-    wartości nacisków jednostkowych na powierzchni styku,

-    wątłości promieni krzywizny stykających się powierzchni,

-    własności sprężysto-plastycznych materiału w strefie styku (im większa twardość, tym mniejsze straty).

Ramię / jest nazywane współczynnikiem tarcia tocznego i ma wymiar długości. Przy małych odkształceniach twardych ciał wartość współczynnika f wynosi od 0,005 do 0,01 mm.

Ił. Poślizg i mikropoślizg na powierzchni styku elementów tocznych [5]

Części toczne oraz bieżnie obracają się z pewnymi prędkościami kątowymi. Prędkości obwodowe poszczególnych punktów powierzchni styku zależą od ich odległości od osi obrotu. Tylko w tych punktach, w których prędkości obwodowe obu stykających się ciał są równe, wystąpi zjawisko czystego toczenia, a tam gdzie istnieje różnica prędkości, pojawi się wzajemny poślizg. Wywołane poślizgiem siły styczne w całym polu styku muszą się równoważyć. W rezultacie powstają dwa obszary poślizgu w jednym kierunku oraz jeden obszar z poślizgiem w kierunku przeciwnym. W miejscach zmiany kierunku poślizg jest równy zeru. W polu styku ustalają się dwa punkty, w których występuje czyste toczenie.

W przypadku pokazanym na rys. 2.2 ciało 1 obciążone siłą P, toczy się' po bieżni pierścienia 2, obracając się względem osi pokrywającej się z wekto-

rem prędkości kątowej u , W punktach A, leżących na prostej równoległej do osi obrotu toczącego się ciała wystąpi zjawisko czystego toczenia (bez poślizgów). We wszystkich punktach powierzchni leżących w strefie I (wokół płaszczyzny środkowej) poślizgi będą miały kieninek przeciwny do kierunku toczenia, w punktach zaś leżących w strefie II (zewnętrznej) — kierunek zgodny z kierunkiem toczenia (rys. 2.2a).

Rys. 2.2. Poślizg i mikropoślizg na powierzchni zetknięcia kulki i bieżni łożyska

W płaszczyźnie ruchu występuje mikro poślizg spowodowany sprężystym ugięciem współpracujących elementów pod działaniem siły P (rys. 2.2b). Długość łuku l styku obu ciał jest jednakowa, podczas gdy przed ugięciem była ona różna (Ij *■ l₂).

C. Tarcie wiertne (w łożyskach kulkowych) [7]

Łożyska kulkowe, poprzeczne lub skośne, obciążone siłą wzdłużną mają pierścień wewnętrzny przemieszczony względem zewnętrznego w granicach luzu (rys. 2.3), Kulka styka się w punkcie A z bieżnią nieruchomego pierścienia zewnętrznego oraz w punkcie B z bieżnią obracającego się pierścienia wewnętrznego.

Załóżmy, że kulka toczy się z prędkością cŁ po bieżni zewnętrznej ;oży-ska. Ten ruch, jako wypadkowy, jest sumą ruchu unoszenia z prędkością

23