автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Влияние пристенного скольжения на характеристики подшипников скольжения применительно к двигателям внутреннего сгорания



СГ;

СГ"Г сг.

о

§

со

1___ СП

С1. 1

На правах рукописи

Абдель Рахман Мухамед Абдель Рахман

ВЛИЯНИЕ ПРИСТЕННОГО СКОЛЬЖЕНИЯ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ДВИГАТЕЛЯМ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Специальность 05.04.02 - Тепловые двигатели

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Волгоград 1997

Работа иыполнена на кафедре "Процессы и аппараты химических л рои Волгоградского государственного технического университета

Научный руководитель: заслуженный деятель науки и техники,

доктор технических наук, профессор Н.В. Тябин

Научный консультант: кандидат технических наук, доцент В.М. Ящук Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор В. Г. Кривое

заседании диссертационного совета Д063.76.03 в Волгоградском государственном техническом университете по адресу: 400066, Волгоград, проспект Ленина, 28 .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского государственного технического университета.

кандидат технических наук, доцент А. В. Васильев

Ведущее предприятие: ОАО "Волгоградский моторный завод'

Защита состоится " 20_" июня

1997 г. в11Л0часов в ауд.209 нг

Автореферат разослан

1997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

В. А. Ожогин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Акт гпьпость темы. Повышение надежно^. и двигателей енутренего сгорания (ДВС) неразрывно связано с совершенствованием конструкции применяемых в них узлов трения. Наиболее небла! оприятные условия, с точки зрения появления возможных неисправностей полиишнлков скольже1 т, возникают в момент пусха двигателя. Это Св.. шю прежде всего с тем, что в этот период затруднена реализация гидродинамического режима смазки.

Один из возможных путей решения данной проблемы заключается в том, чтобы обеспечить надежную работу подшипникового узла при недостаточных количестве и дчвле-нии масла в нем с плавным переходом к гидродинамическому режиму по мере разгона двигателя. С этой целью целесообразно применение таких конструкций подшипников скольжения, где возможна раГ та в режьте сухого трения при малых скоростях и ¡¡г.гргзках , а при их увеличении ,т г,кен выполняться переход к гидродинамическому ре>:-иму.

В настоящее время широкое применение получили подшипники сухого трения на осиоое политетрафторэтилена ( фторопласга-4 ). Однако, теоретические и •экспериментальные работы отражающих вопрос, каким образом скажется его использование о условиях гидродинамической смазки, практически отсутствуют . 'Тоэтому исследования в этой области являются своевременными и актуальным .

Цель работы. Теоретически и экспериментально исследовать возможность лр;'.";игния антифрикционного покрытая, обеспечивающего "пристенное скольжение" час.13 в подшипниках скольжения ДВС, оценить влияние "пристенного скольжения"' на их гидродинамические характеристики.

Методы, иссзедопяция. Математическое моделирования течения смазки в радиальном ;:1>дшипннке скольжения и экспериментальное исследование его харзхтернст.. при >злнчии "пристенного скольжения'".

Объект исследования. Вкладыши коренных подшипгоисов с тонкопленочным покрытием для двигателей автомобилей ВАЗ .

Научная новизна. Впервые решена задача о течении вязкой жидкости в радиальном гидродинамическом подшипнике с учетом "пристенного скольжения". Теоретически исследовано влияние "пристенного скольжения" на характеристики гидродинячичесхих раимальных подшишшков бесконечной длины.

Отмечено снижение нагрузочной способности смазочного слоя н уменьшите момента сил трения н диссипативных тепловыделений в нем.

Выявлены хрнтнческие условия обеспечивающие существование безотрывного течгпн* масла в смазочном слое.

Показано, какая должг" быть толщина слоя тонкопленочного покрытия , обеспечивающего компенсацию падения нагрузочной способности.

Экспе; 1М' тально определены реологические характеристики моторного масла М10Г2 и "слоя скольжения" для рабочих условий.

Практическая ценность. Результаты теоретических • и экспериментальных исследований могут быть использованы при создании новых конструкций подшипников скольжения для двигателей и других агрегатов.

Реализация работы. Материалы исследований используются в учебном процессе в Волгоградском государственном техническом университете.

Апробация работы. Основн1. . положения работы докладывались на научных конференциях ВолГТУ ( 1993 - 1996 гг.), на научных конференции моло, лх ученых и специалистов Волгоградской области ( 1994 , 1996 гг. ).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 2 научных работы.

Объем . ссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих вывод, в, списка литературь и приложения. Общий объем работы 116 стр., в том числе 19 рисунков, 13 таблиц, 6 приложений . Список литературы включает 73 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во сведении обоснована актуальность темы диссертации и дана ее общая характеристика.

В первой главе описана система смазки ДВС, рассмотрены конструктивные особенности подшипников скольжения и нагрузки действующие на них. Проанхлизированы неисправности подшипников и их причины.

Даны назначение ч классификация моторных масел. Обсуждаются вязкостные свойства масел и их влияние на эксплуатационные характеристики двигателя.

Рассмотрены причины "пристенного скольжения", методы его определения и математического описания, и роль в процессах смазки.

Проанализированы исследования относящиеся к математическому моделированию гидродинамических подшипников скольжения. Установлено, что :

- большинство подшипников ДВС являются подшипниками полного охвата;

- моторные маета проявляют ньютоновские свойства;

отмечается улучшение антифрикционных характеристик фторопластовых подшипников скольжения при наличии смазки;

- применение фторопласта, в виде покрытия поверхностей, -образующих смазочный спой , приводит к "пристенному скольжению" смазки относительно них;

- отсутствуют исследования о влиянии "пристенного скольжения" на характеристики гидродинамического смазочного слоя;

- отсутствуют количественные данные характеризующие скольжение моторных масел относительно поверхностей покрытых фторопластом.

Выполненный в главе анализ состояния вопроса позволил сформулировать задачи настоящего исследования:

- ра >">аботать математическую модель течения жидкости в подшипниках скольжения ДБС с учетом "пристенного скольжения" моторного масла относительно поверхности с' антифрикционным покрытием;

- на основании математической модели изучить влияние "пристенного скольжения" на характеристики смазочного слоя;

- определить ограничения и область применимости математической модели;

- разработать методику определения реологических параметров, характеризующих в/п пне "пристенного скольжения";

- экспериментально определить реологические константы для моторного масла, взаимодействующего с поверхностью покрытой фторопластом;

- выполнить экспериментальную проверку полученных теоретических результатов;

Во второй главе представлены результаты теоретических исследова чй течения смаз.-ш в радиальном подшипнике скольжения.

Исследования базировались на математической модели течения жидкости в ■л аипьном подшипнике скольжения, в котором одна из поверхностей имеет 5,!тифрикционное покрытие, обеспечивающее проскальзывание смазки относительно нее. Г1рч создании модели были приняты следующие допущения:

- юдшнпннк имеет бесконеч1гую длину и смазка полностью заполняет зазор между и втулкой ( кршшзной смазочного слоя пренебрегаем);

- течение смазки ламинарное, изотермическое ( физические свойстпа смазки от ■ечперзтуры не зависят);

- для течения в смазочном слое справедливо уравнение

^ = ^ (1) с1х (к

• реологические свойства моторного масла подчиняются закО!гу Ньютона-Петрова

с111х

песь я " вязкость масла.

- граничные условия для скорости имеют вид

Ц.О, =0 (3)

!е [}, - коэффициент скольжения, и0 = - линейная скорость поверхности вала, ш0 --ловая скорость вращения вала, х, - касательное налряженг на поверхности пифрикционного покрытия. Полагалось, что зависимость схоросги скольжения жидкости юсительно поверхности покрытия определяется формулой Vг — ¡¡¿Т^ .

- пол? таг еннй вдоль смазочного слоя непрерывно Ри„, — = Р„ (4)

где Р„- давление в мшшма-' ном зазоре.

Начало системы координат располагалось в месте минимального зазора. Радиус втулк;. Я, радиус вала - кЯ, разность радиусов втулки и вала - 5 = 1 - к ), е - эксцентриситет. Толщина смазочного слоя Ь зависит от угловой координаты <р

А = 5- есс&<р = е(а - соыр) ,где а = — (1 <= а <= оо).

е

Совместное решение уравнений (1) - (4) позволило получить формулы для расчета основных гидродинамических параметров смазочного слоя.

Для нахождения Ь, - толщнны смазочного слоя, соответствующей сечешпо макагмума давления, получили следующее трансцендентное уравнение

V

А,' |А(А + 4

К +Р.П У (А + Д IW

(5)

г \.« + р, { h>(h + '

Распределение давления рассчитываается по формуле ( x=R<p)

dip

P=P,-6nUvR

К + P.4)dg>

(6)

, A(A + ЛрЛ) A, + p, „ h\h + 4/?,/;)

Здесь h = 6 - e cos tp , h| = 6 - e cos <p~,. Формулы для расчета момента сопротивления и несущей способности имеют еяд,

и, Ь + Р.п'

соответственно,

М- rjU0R2

h1 - А

1-3-

' А, +Р,г]

А(А + 4Д>7)

dq)

h+Р.Л

F = 6T}LU0R:

costpdtp

*(A+ rf) cos <pdq>

(7)

(8)

,А(А + 4А, + Р,г] [ А3(А + 4р,ц)

где Ь - длина подшипника.

Направление вектора результирующего усилия совпадает с перпендикуляром к линии, • соединяющей цеагры окружностей сечений вала и втулки .

Расход масла через подшипник Q=U0LUdz --

(9)

2(А

Используемая математическая модель имеет определенные ограничения, связанные с тем, что предполагается существование замкнутого тангенциального течения в смазочном -слое. Очевидно, при определенных условиях это допущение выполняться не будет, т.е. может

произойти обрыв смазочного слоя при недостаточной подаче смазкн о подшипник. Наиболее, вероятная область отрыва смазочного слоя находится о области максимального

зазора (ф = л , Ь = ), а условие отрыва имеет вид

<1г)

= 0

. Тогда для

определения Ь2 получаем трансцендентное уравнение

у1 ' К+РМК+лр,п 3

На основании полученных формул была разработана программа расчета на ЭВМ основных гидродинамических параметров подшипника скольжения, с помощью которой были выполнетпл расчеты и проанализировано влияние "пристенного скольжения" на гклродинамические характеристики подшипника.

Д.»7 <5

Пристенное скольжение характеризовалось параметром В, = - — .Параметр —

е е

характеризовал иагруженность подшипника. Малые его значения относились к высоким нагрузкам и низким частотам вращения вала, а большие - к низким нагрузкам и высоким частотам вращения вала.

Увеличение "пристенного скольжения" приводит к увеличению координаты Ь, и угла Ф, . т.е. к смещению сечения максимума давления от мипим" -тьного зазора, а также снижает •'<":олютиые величины давления и касательных напряжений в каждом из радиальных егчеиий. Максимальные касательные напряжения наблюдаются в .области минимального "мора, снижаясь к области максимального зазора.

Ряс. 1 показывает каким образом "пристенное скольжение" влияет на нагрузочную способность и момент сопротивления подшипника

о.и

О 49 0 07

0 05

о « о см

чх 1 ||Пг—

■V?—^

> t «

з^чк*

0И

0.2

«.3

04

А/*

Рис. 1. Влияние "пристенного скольжения" на нагрузочную способность и момент

8 8 8 сопротивлег я подшипника (1 — =3, 2- — = 5 , 3--= 10)

Видно, что увеличение "пристенного скольжения" снижает как нагрузочную способность, так и момент сопротивления, причем это снижение более существенно для тяжелонагруженных подшипников.

Расчеты показали, что значительное увеличение скольжения (В, = 0.5) при высохгл нагрузках может снизить нагрузочную способность до 45%. При малых нагрузках это снижение не превышает 13%. Момент сопротивления снижается не так сильно. При В, -- 0.5 для тяжелонагруженного подшипника снижение момента сопротивления достигает 18%, а для легконагруженного 4.1%.

На рис. 2 показано влияние "пристенного скольжения" на расход масла через подшипник. Увеличение "пристенного сколь»'" приводит к снижению расхода.

г

АЛ

Рис. 2. Влияние "пристенного скольжения" на расход масла через подшипник

8 ё 5

(1--=3,2 — = 5 , 3 — =10)

е е е

Выполнены расчеты по оценке области существования безотрывного течения е

смазочном слое. Установлено, что увеличение "пристенного скольжения" приводит к

незначительному увеличению координаты Ь2 , а , следовательно, к расширению области

существования безотрывного течения.

Произведена оценка влияния "пристенного скольжения" на диссипативны:

тепловыделения в смазочном слое. При этом не учитывались тепловыделения, связанных с

трением масла на границе с антифрикционным покрытием.

Диссипативные тепловыделения, вызывающие разогрев масла, определяются функцией

г

^ = пи:

1

лг - А.

*,+ДлЛ а

—I-1 + ...

(П)

[А + Д*!*'

Интегральная величина тепловыделений в каждом поперечном сечении смазочного слоя рассчитывалась как

'42*--*-)-]

I к + р.п)

тг

—-- + 1 1>* + 0,т,

б щ+р^у

где Я= —(А - А, 7') А А, +>3,7

Общая мощность диссипатнвного тепловыделения, за счет которой происходит повышение температуры масла в подшипнике, находилась по формуле

2к

&» - й1.к{<р)с1<р (13)

о

С помощью ЭВМ были выполнены расчеты, позволяющие выяснить, каким образом "пристенное скольжение" влияет на диссипативные тепловыделения. Результаты расчетов представлены в виде графиков на рис. 3.

ейу

I__

___г_ ____

*

2 ^___ i

1

си о,

4 5 1 1 1 \ 1

0.1

0.2

03

0.4

Рис. 3. Влияние "пристенного скольжения" на мощность диссипативных

тепловыделении

2 - —= 5;

з -

Видно , что увеличение 'пристенного скольжения" снижает общую мощность тепловыделений. На этом же рисунке показано отношение мощности тепловыделений на подшипнике без скольжения и на таком же подшипнике со скольжением. При значительном скольжении (Вв = 0.5) для тяжг -.энагруженного подшипника мощность тепловыделений может быть на 35% меньше, в то время как для легконагруженного меньше только на 8 %.

Снижение мощности тепловыделений уменьшает разогрев и снижение вязкости масла в рабочем зазоре подшипника и позволяет в некоторой степени компенсировать падение его нагрузочной способности, вызванное "пристенным скольжением".

Выполненный анализ показал, что "пристенное скольжение" уменьшает нагрузочную способность радиального подшипника. Для восстановления ее до первоначальной величины

-

было предл^жет-о компенсировать это падение за счет уменьшения высоты смазочного ело) путем введения антифрикционного покрытия определенной толщины. Предложена мстодикг и разработана программа дня ЭВМ по расчету толщины покрытия б0 , обеспечивающегс компенсацию падения нагрузочной способности. . По программе выполнены расчеты результаты которых представлены на следующих рисунках.

Видно (рие.4), что с увеличением скольжения требуется на большую величину уменьшить высоту смазочного слоя, т.е. увеличить толщину покрытия. Д я тяжелонагружениого подшипника т лщииа компенсирующего покрытия должна быть больше, чем для легкоиагруженного.

На этом же графике показано, как изменяется момент сопротивления смазочного слоя по сравнению с моментом сопротивления в отсутствие антифрикционного покрытия. Момент сопротивления практически восстанавливает свое значение.

На рис. 5. п ..азано, как "пристенное скольжение" влияет на расход масла через подшипник , а на рис.6 - на диссипативные тепловыделения в нем при налички компенсирующего покрытия.

При увеличении скольжения расход снижается, причем это снижение практически не зависит от нагруженности подшипника и составляет примерно 20% при В$ = 0.2 .

Величина тепловыделений немного меньше, чем при отсутствии покрытия.

В целом по всем результатам расчетов можно отметить, что при уменьшении нагруженности подшипника влияние "пристенного скольжения" на характеристики

подшипника снижалось. Практически при — > 20 оно не проявлялось.

е

8»

е'

СЙ 0,5 0.2 ои

^—"Г

-

■-ей

м. м$

1.05

ш т А

<м

0.2

о.з

оч

М.

е

Рис.4. Влияние "пристенного скольжения" на толщину анифрикциониого покрытия, обеспечивающего компенсацию падения нагрузочной способности

- — = 3-,

2 - —= 5:

3 -ф- = 10.

-Ае-Г?

Рис. 5. Расход жидкости через подшипник (- - без компенсации,

— - с компенсацией) 1 _ £_ = з • 2 - — = 5 • 3 - —

= 10:

ЦйГ

'—«--- —- — " — —- '■ --

. .

ОИ

0.2

03

си

м

е

Рис. б. Диссипативные тепловыделения в подшипнике (- - без компенсации,

---- с компенсацией) |_ _ 3 2 - —=5- 3 - ^

1 О.

Третья глава посвящена описанию экспериментальных исследований Изучение реологических характеристик моторного масла проводилось на ротационном вискозиметре "11ео1е$1 ЯУ <• измерительным узлом в виде коа; .иалышх цилиндров. Измерительный узел был помешен в систему термостатировакия, соединенную с внешним термостатом, позволяющим поддерживать заданный температурный режим измерения. В опытах использовались два внутренних цилиндра, один из которых имел гонкопленочное фторопластовое покрытие. Опыты проводились при температурах 80° С , 90° С и 96° С'.-.

Для проведения «ссперимснтов и обработки опытных данных была разработана теоретически обоснованная методика, обработка кривых течения- по которой позволила

найти значения вязкости масла М10Г2 Т) и коэффициента скольжения {5, при наличии антифрикционного покрытия из фторопласта при различных температурах.

Аппроксимирующие зависимости, найденная с помощью метода наименьших квадратов по прь раммедля ЭВМ, представлены в следующем виде

7=0Ю575ехр[-0.0091(/-20)] Д--0.0113ехр{-0.034(/-20)] (]4)

где 1 - температура.

Для проверки основных теоретических результатов работы был выполнен комплекс экспериментальных исследований на установке, которая содержала регулируемый электропривод, соединенный с валом, установленным на разборныл. неподвижных опорах . В каждая из опор был смонтирован подшипник скольжения, состоящий из двух вкладышей, аналогичных устанавливаемым на двигателях автомобилей ВАЗ. Ко всем подшипника.« были подведены маслопроводы, по которым с помощью шестеренчатого насоса осуществлялся подвод масла от термостата . Для нагружения подшипнихов к салу можно было приложить нормальное усилие с помош .о нагрузочного устройства , выполненного в виде рычажной системы с тарированными грузами.

На установке контролировались следующие параметры: частота вращения вала ( с точностью до 5 об/мин ); давление в подшипниках ( с точностью до 0.001 мПа ): температура масла (с точностью до 0.5°С ); крутящий момент на валу ( с точностью до 0.00! Н м ); расход мает; ( с точностью до 0.00001 м3/с ); нагрузка на подшипник (с точностью до 0.001 Н ).

Поскольку дифференциальные характеристики смазочного слоя (распределение скоростей, давлений, касательных напряжений, толщины смазочного слоя) трудно было контролировать с требуемой точностью , основное внимание было уделено измерению интегральных характеристик и оценке влияния на них "пристенного скольжения".

Е опытах использовались вкладыши без покрытия и с тонкопленочным фторопластовым покрытием.

Исследования выполнялись в двух режимах .

Режим постоятюй нагрузки - при котором устанавливалась определенная частота вращения вала , производилось нагружение вала нормальной нагрузкой и измерялись крутящий момент на валу и расход масла через подшипник.

Режим постоянного момента сопротивления • при котором устанавливалась определенная частота вращения вала, производилось нагружение вала нормальной нагрузкой и измерялись соответствующая этому моменту нагрузка и расход масла через подшипник.

Производись также сравнительные эксперименты по разогреву подшипников при отсутствии смазки.

Экспериментальные данные были получены при температуре маета 60 "С для покрыти толщиной 0.0001 м.

Представленные данные подтверждают основные тенденции предсказываемые теорией.

Существенное кг явственное расхождение опытных данных и теоретических зависимостей объясняется несовершенством экспериментальной установки и невозможностью с достаточной точностью измерить величину эксцентриситета в подшипнике, которая является определяющей г 'еретических формулах.

Выполненные экспериментальные исследования позволили установить следующее:

- увеличение частоты вращения приводит к возрастанию момента сопротивления при постоянной нагрузке на подтип: к. Пр.ч более высокой нагрузке на подшипник этот рост более сильный. Расхождение между оретическнми и экспериментальными результатами более существенно при высоких нагрузках и практически не зависит от часп ы вращения. Теория дает заниженный результат по сравнению с экспериментом;

- нагрузочная способность с ростом частоты вращения при постоянном моменте сопротивления снижается, причем снижение практически не зависит от момента сопротивления. Расхождение между теоретическими и экспериментальными анными достигает 50 % и наиболее сильно проявляется при низких частотах вращения. Теоретические значения выше, чем экспериментальные; ^

- увеличение скорости вращения вала требовало для сохранения постоянном нагрузочной способности, независимо от ее величины, увеличивать расход масла черс! подшипник . Расхождение между теоретическими результатами и опыли и данными достигало 25 % . Теория давала заниженные значения расхода.

- данные показывают, что разогрев более интенсивно проходит на ос.лчных рклздышах без антифрикционного покрытия. Г! "и этом рост температуры более чем в 3 раза выше такового для вкладышей с покрытием. Увеличение скорости вращения приводит в обоих случаях к более интенсивному разогреву. Данные результаты позволяют утверждать, что применение покрытий вкладышей , обеспечивающих "пристенное скольжение", позволяет снизить вероятность возникновения аварийных ситуаций в ДВС, связанных с "маслянным голоданием".

Дополнительно были проведены эксперименты на реальном двигателе автомобиля ВАЗ. В двигателе были установлены 8 новых вкладышей коренных подшипников коленчатого вала: Все вкладыши имели тонкопленочное фторопластовое покрытие, анесенное. в лабораторных устовиях. Эксплуатация автомобиля в городских условиях в течение 1 месяца показала следующее:

- облегчились условия пус • двигателя в холодное время года;

- незначительно улучшился температурный режим работы двигателя;

- при "срг'^дическом осмотре поверхности вкладышей существенных след о и износз покрытия не наблюдалось.

В четвертой главе даются рекомендации по практическом использоватнс результатов диссц/гационной работы.

Произведена оценка износостойкости антифрикционного слоя для вкладыша коренного подшипника коленчатого вала двигателя автомобиля ВАЗ. Рассматривались различные конструктивные варианты вкладыша: стальной с тонкопленочны" фторопластовым покрытием; сгалы,г>й с фторопластовым покрытием с наполнителем ( \ioSj ); бронзовый пористый, в который впрессован фторопласт : сталы й с пористым проницаемым покрытием.

В результате проведенных расчетов было получено аппроксимирующее уравнение для . ресурса износостойкости 7"= 688схр(-142/,л) (15)

В- к,р - I. (1 - 2из)(1 + VI) , „

где г =- - оезразмерная нагрузка, Кз=- ,уЗ и ЕЗ - коэффициент

1:Л2 (1 - Н^ Тз

Пуассона и модуль Юнга . соответственно, для антифрикционного слоя.

С помощью уравнения (15) может быть произведен ориентировочный подбор антифрикционного слоя, обладающего требуемым ресурсом, по механическим характеристикам V, и Еэ-

Рассмотрены конст-; ктивные и технологические меры по повышению износостойкости и особенности эксплуатации подшиг чков, реализующих режим "пристенного скольжения".

Рекомендуются следующие конструкции вкладыша подшипника :

- вкладыш с тонкопленочным фторопластовым покрытием,предназначенный для чалонагружеиных подщиптгков скольжения;

металлофторопластовый вкладыш для средненагруженных подшипников, работающих в условиях низкого агрессиснного воздействия в различных конструкциях машин и оборудования ;

- вкладыш с пористым проницаемым покрытием для тяжслонагруженных иодшчгошках, работающих при высоких температурах с силиконовыми маслами.

Обсуждены ограничения, которые должны соблюдаться при использовании формул полученных в данной работе и даны возможные направления дальнейших исследований, связанные с созданием новых антифрикционных материалов и покрытий,

обеспечивающих режим "пристенного скольжения" масла в подшипниках, разработкой теоретически обоснованных методов их проектирования и расширением областей -возможного применения.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Проанализированы особенности системы смазки подшипников скольжения ДВС.. Выбрана основная схема расчета нагрузок действующих в подшипнике скольжения ДВС и определены параметры характеризующие геометрию смазочного слоя .Показана роль реологических свойств в процессах трения и износа, определяющих надежность работы двигателей.

2. Рассмотрено общее состояние исследований в области теории и практики расчета подшипников скольжения.

3. Разработана математическая модель течения вязкой жидкости в радиальном подшипнике скольжения с учетом "пристенного скольжения".

4. В результате теоретического анализа получены формулы для вычисления гидродинамических характеристик смазочного слоя и разработаны алгоритмы и программы их расчета на ЭВМ .

5. На основании выполненных расчетов проанализировано влияние "пристенного скольжения" на характеристики радиального подшипника скольжения.

6. Установлено, что наличие "пристенного скольжения":

- снижает нагрузочную способность подшипника в изотермических условиях;

- снижает момент сил трения;

- расширяет область существования безотрывного течения смазки в подшипнике;

- снижает диссилативные тепловыделения в смазочном слое;

- наиболее сильно проявляется при больших эксцентриситетах , что соответствует высоким нагрузкам и малым скоростях вращения.

7. Предложен метод компенсации потери нагрузочной способности смазочного слоя вследствие "пристенного скольжения" за счет толщины антифрикционного слоя. Дано теоретическое обоснование метода, методика определения , алгоритм и программа расчета требуемой толщины на ЭВМ.

8. Разработана методика и выполнены экспериментальные исследования по определению вязкости моторного масла М10Г2 и коэффициента скольжения рз при его взаимодействии со фторопластовым покрытием и найдена их зависимость от температуры для эксплуатационных условий.

9. Созданы экспериментальная установка и методика исследований гидродинамических характеристик подшипников скольжения с вкладышами, обеспечивающими режим "пристенного скольжения".

10. Проведены экспериментальные исследования работы подшипников скольжения, использующих тонкослойные антифрикционные фторопластовые покрытия на одной из поверхностей грения. Полученные данные подтвердили справедливость теоретического анализа и возможность его применения для практических целей.

11. Расчетным путем оценена износостойкость фторопластового покрыт», вкладыше коренного подшипника коленчатого вала ДВС.. Рассмотрена возможное повышения да счет введения металлического каркаса.

12. Предложены конструкции вкладышей для подшипников, реализующие р пристенного скольжения и обеспечивающие повышенную износостойкость поверх» трения.

13. Даны рекомендации по практическому использованию резулы диссертационной работы и возможных направлениях дальнейших исследований в области.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. АбдельРахиан М. А.Р., Тябин Н.В. Качение ролика по цилиндрич« поверхности, покрытой слоем неньютоновской жидкости// Реология, процессы и аппа химической технологии. - Волгоград, ВолГТУ, 1993. - с.3-8.

2. Ящук В. М., Абдель Рахман М. А. Р. , Николаева О. А. Приме! тонкопленочных фторопластовых покрытий в подшипниках скольжения./ / Те докладов 1 межвузовской научно-практической конференции студентов и молодых уч Волгоградской области. - Волгоград: Перемена, 1994. - с. 90.

Подписано в печать 7. У.97. Заказ №62 . Формат 60x84 1/16. Усл.печ.л. 1,0. Тираж 100 экз. Печать офсетная. Бесплатно.

Типография "Политехник" Волгоградского государственного технического университета. Волгоград - 66, ул.Советская, 35 .