ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Усталостные повреждения колец и тел качения из "Подшипники качения " Контактная усталость - процесс накопления повреждений и развития разрушения поверхностных слоев материала под действием переменных контактных напряжений, вызывающих образование трещин и ямок выкрашивания (питгинг). [c.361] В зависимости от расположения источника зарождения трещина может начать распространяться под поверхностью или от поверхности качения (рис. 5.42, а, б). Слияние ее с соседними микротрещинами приводит к выкрашиванию металла. Образовавшаяся ямка выкрашивания снижает прочность прилегающего участка кольца или тела качения. В результате металл у ее края скалывается и размеры выкрошившегося участка металла увеличиваются (рис. 5.42, в). [c.361] К основным источникам зарождения трещин относятся неметаллические включения (всегда присутствующие в подшипниковой стали), глубокие шлифовальные риски, микронеровности и ямки вмятин, образовавшиеся при попадании в зону контаюга посторонних частиц [7, 9]. В процессе работы подшипников вблизи этих источников накапливаются пластические деформации, в результате которых (после исчерпания пластичности) появляются усталостные микротрещины. [c.361] Образование пластических областей около неметаллических включений А происходит следующим образом [21] (рис. 5.43). В полосе сдвига шириной А неметаллическое включение А имеет сопротивление пластическому деформированию намного большее, чем у окружающего однородного материала. К таким включениям относятся, например, глобулярные оксиды (штрихом показано его исходное положение). [c.361] При сдвиге металла в пределах полосы на расстояние / степень деформации г = 11 к. Из-за глобулярного включения суммарная ширина полосы, где могут происходить деформации, уменьшилась, следовательно, степень деформации увеличилась. Поэтому вблизи таких включений можно ожидать появления пластически деформированного металла (заштрихованные зоны). В то же время на удаленных от включений участках полосы деформация может оказаться только упругой. Циклическое повторение сдвигов при работе подшипника приводит к накоплению пластических деформаций вблизи включений и в результате к появлению трещин. [c.362] На рис. 5.44 показано включение глобулярной формы, обнаруженное в подшипниковой стали после обкатывания под нагрузкой [34]. Рядом видны пластические области ( крылья бабочки ), по краям которых имеются трещины. [c.362] Если вязкость смазочного материала недостаточная и надлежащая толщина упруго-гидродинамического слоя не обеспечивается, взаимодействие микронеровностей, вызывающее их пластическое де рмирование, приобретает массовый систематический хщ)актер. Усталостное выкрашивание происходит в виде шелушения. Усталостные трещины при этом распространяются на относительно малую глубину, обычно до 5. .. 13 мкм (в отдельных случаях до 25 мкм). [c.362] На рис. 5.43 показано осевое сечение по центру дорожки качения кольца радиального шарикоподшипника 309, отработавшего 600 10 оборотов при расчетном среднем нормальном контактном напряжении 2500 МПа. Изменения микроструктуры видны в виде двух семейств полос, наклоненных к дорожке качения под углом 30 и 80° [20]. По направлению они близки к границам пластической области теоретического решения (см. рис. 5.25, б). Это решение выполнено для идеального жестко-пластического неупрочняющегося материала. При предельной нагрузке у такого материала сдвиг должен происходить по линии скольжения вдоль границы пластической области, т.е. по полосе нулевой ширины. В реальном металле сдвиг происходит по полосе, ширина h (см. рис. 5.43) которой зависит от упрочняемо-сти материала. [c.362] Вернуться к основной статье