Investigation of the Effect of Component Surface Microgeometry on Functional Properties of Products

Abstract

Триботехнические свойства изделия, на применении которых основана работа многих видов муфт, зависят от различных факторов. Рассмотрено влияние мик-рогеометрии поверхностного слоя деталей, входящих в пару трения, на силу трения, возникающую между ними. Сделан вывод о необходимости оптимиза-ции микрогеометрии с применением непараметрических критериев оценки.Ключевые слова: микрогеометрия, триботехнические свойства, момент со-противления вращению, тормозная муфта.При проектировании гироскопических систем для удержания элементов оси вращения в отсутствие электропитания используют множество конструктивных решений, в частности, применяют механические фиксаторы, электромагнитные арретиры, электромагнитные тор-мозные муфты и др. Электромагнитная тормозная муфта обладает рядом преимуществ: не-большие габариты, маленькая потребляемая мощность, устойчивость к внешним воздейст-вующим факторам.Улучшение тех или иных эксплуатационных свойств на этапе проектирования систем гиростабилизации классическими методами зачастую связано с огромными затратами. На-пример, повышение точности изготавливаемых деталей требует применения дорогостоящего оборудования, специального технологического оснащения и режущего инструмента. Эти факторы могут привести к существенному увеличению себестоимости, а в ряде случаев даже к нерентабельности производства изделия. Одним из методов улучшения эксплуатационных свойств можно назвать оптимизацию микрогеометрии функциональных поверхностей изде-лий. Но существующий стандарт на шероховатость поверхностей практически исключает та-кую возможность.В 1975 г. был предложен принципиально новый метод оценки и контроля микрогеомет-рии поверхностей деталей, названный непараметрическим [1]. В исследовании, посвященном этому методу, детально проработаны все аспекты проблемы оптимизации микрогеометрии: от нормирования до технологического обеспечения и контроля.В настоящей работе рассматривается влияние микрогеометрии функциональных поверх-ностей на силу трения скольжения, возникающую в паре трения "тормозной диск-фланец" при работе тормозной муфты. Для оценки характеристик поверхностного слоя и контроля микрогеометрии функциональных поверхностей в исследуемой паре трения применен непа-раметрический метод.Под силой трения скольжения будем понимать силу, возникающую между соприкасаю-щимися телами при работе узла прибора. Трение называют сухим, если между деталями в па-ре трения отсутствует смазывающее вещество; на таком принципе основана работа тормозной электромагнитной муфты COMBISTOR (см. рисунок).Одним из ключевых параметров тормозной муфты является величина момента сопро-тивления вращению (М сопр ), при приложении которого происходит разарретирование муфты.