Напряженное Усталостное изнашивание

Расчет передачи. Критерием работоспособности фрикционных передач является износостойкость рабочих поверхностей тел качения. В процессе работы на поверхности тел качения возникают циклически изменяющиеся контактные напряжения (рис. 5.3), которые вызывают усталостное изнашивание рабочих поверхностей катков. [c.69]

Контактные напряжения в подшипниках электродвигателей единой серии А02 в нормальных условиях эксплуатации имеют величину 154—282 кг/шм [16]. Это значит, что подшипники работают -в условиях усталостного изнашивания. [c.108]

Коррозия способствует усталостному изнашиванию и разрушению, так как создает на поверхности металла концентраторы напряжения в виде коррозионных язв. Такой вид разрушений наблюдается, например, в местах сварки, крепления кронштейнов рессор. [c.27]

Многие детали машин под действием знакопеременной нафузки подвергаются усталостному изнашиванию и утрачивают в работе часть усталостной прочности. Критическим напряжением при усталости является предел выносливости. Этот показатель в отличие от других прочностных характеристик (пределов упругости, текучести и прочности) во многом зависит от состояния поверхности детали. [c.22]

Предположим, что осциллирующее поле напряжений в упругом полупространстве вызвано скольжением по нему периодической системы инденторов (модель неровностей шероховатой поверхности). Анализ распределения внутренних напряжений в периодических контактных задачах для упругого полупространства при различных значениях параметров, характеризующих микрогеометрию поверхности (форма неровностей и их пространственное расположение), выполненный в главе 1, а также в работах [95, 202] и др. показывает, что случаи монотонного и немонотонного изменения функции Ттах ) действительно имеют место и, следовательно, выводы относительно особенностей процесса усталостного изнашивания, сделанные в 6.3.1 на основании анализа уравнения (6.1) для различных функций q z,P), являются реалистичными. [c.329]

Усталостное изнашивание возникает при повторных, достаточно высоких напряжениях, испытываемых одним и тем же объемом материала, прилегающего к поверхности (особенно при знакопеременных напряжениях). В этих условиях в поверхностном слое возникают микротрещины и возможно местное поверхностное разрушение в виде выкрашивания. Этот вид изнашивания наблюдается при трении качения или при качении с проскальзыванием. Поверхностное выкрашивание иногда называют питтингом (раковины, ямки, оспинки). Питтинг можно рассматривать как процесс контактной усталости поверхностей при их качении или при качении со скольжением. [c.276]

За критерий усталостного изнашивания зубчатых колес иногда принимают контактное напряжение, определяемое по формуле Герца—Беляева при выборе расчетного крутящего момента на валу ведущей шестерни с учетом условий эксплуатации. [c.284]

Усталостное изнашивание — это разрушение поверхностей деталей от внутренних напряжений, пластических деформаций, усталостных явлений, возникающих при больших удельных давлениях и нагрузках. При этом изнашивании на поверхности трения образуются микротрещины, трещины, единичные и групповые впадины в виде оспы. Примером такого изнашивания может служить выкрашивание поверхностей зубьев, рабочих дорожек ходовых колес, образование ямок на рабочих канавках обойм шариковых и роликовых подшипников, поломка шеек валов. Излом такого вала имеет, как правило, довольно ровную поверхность с матовым или ржавым кольцом у наружного контура, появившимся от постепенного распространения поверхности трещин в глубь металла, и блестящей центральной частью. К усталостному изнашиванию можно также отнести образование трещин в металлоконструкциях башенных кранов, особенно в сварных швах. [c.493]

Усталостное изнашивание — результат усталостного разрушения при повторном деформировании микрообъемов материала и поверхностного слоя детали. Данный процесс изнашивания наступает через определенное время, зависящее от физико-механических свойств материала, действующих нагрузок, условий работы детали и характеризуется следующими периодами изменения свойств поверхностного слоя детали под действием сил трения. В начальный период в материале поверхностного слоя происходит накопление упругопластической деформации, способствующей все возрастающему упрочнению материала. В дальнейшем при действии значительных контактных напряжений происходит исчерпание пластических свойств материала, вследствие чего возникает период последовательного развития разупрочнения материала, в котором со временем в кристаллических структурах наименьшей прочности образуются поверхностные субмикротрещины и в зонах их расположения за счет концентрации значительно возрастают действующие напряжения. Это приводит к быстрому росту микротрещин, их смыканию и возникновению множественного локального [c.18]

Усталостное изнашивание — это разрушение поверхностей деталей от внутренних напряжений, пластических деформаций, усталостных явлений, возникающих при больших удельных давлениях и нагрузках. При этом изнашивании на поверхности трения" образуются микротрещины, трещины, единичные и групповые впадины в виде оспы. Примером такого изнашивания может служить выкрашивание поверх- [c.262]

Существуют различные виды изнашивания усталостное, абразивное, адгезионно-механическое, эрозионное, коррозионно-механическое и др. Интенсивность изнашивания деталей машин зависит от формы, размеров, физико-химических свойств, условий нагружения и теплового режима работы контактирующих поверхностей, а также физико-химических свойств смазочного материала. В зубчатых передачах, подшипниках качения и некоторых других механизмах при работе возникает усталостное изнашивание (выкрашивание), характерное для хорошо смазанных контактирующих поверхностей деталей машин, которые испытывают повторные контактные напряжения и работают в режимах качения и качения со скольжением. Абразивное изнашивание возникает в результате режущего или царапающего действия твердых тел и частиц. Данный вид износа типичен для механизмов, функционирующих в запыленной среде, в условиях недостатка смазки, при работе всухую. В трущиеся контакты в процессе работы попадают частицы песка, пыли, грязи, продукты износа. Интенсивность абразивного изнашивания механизмов зависит от физико-механических и геометрических характеристик абразива, его количества, прочностных свойств материала трущихся тел, действующей нагрузки, состояния смазочного слоя. В местах контакта [c.9]

Усталостное изнашивание обусловливается многократно повторяющимся достаточно высоким напряжением, вызывающим микротрещины и выкрашивание поверхностей трения. Этот вид изнашивания наблюдается на рабочих поверхностях зубьев редукторов. [c.14]

Усталостное изнашивание возникает и развивается в наиболее напряженных поверхностных слоях деталей вследствие длительного действия переменных по величине и направлениям нагрузок. При этом виде изнашивания причиной поломок деталей являются усталостные трещины, которые начинают развиваться в той части поверхности, где действуют растягивающие напряжения, и, как правило, от того места, где были сосредоточены напряжения (риски, забоины и т. п.). [c.7]

Усталостное изнашивание возникает при трении качения и наиболее отчетливо проявляется на рабочих повфхностях подшипников качения и на зубьях шестерен. При усталостном изнашивании трущихся деталей возникают микропластические деформации сжатия и упрочнения поверхностных слоев металла. В результате упрочнения возникают остаточные напряжения сжатия. Повторно-переменные нагрузки, превышающие предел текучести металла при трении качения, вызывают явления усталости, разрушающие поверхностные слои. Разрушение поверхностных слоев происходит вследствие возникших микро- и макроскопических трещин, которые по мере работы развиваются в одиночные и групповые углубления и впадины. Глубина трещин и впадин зависит от механических свойств металла деталей, величины удельных давлений при контакте и размера контактных поверхностей. [c.96]

Усталостное изнашивание осуществляется при повторных достаточно высоких напряжениях испытываемых одним и тем же объёмом материала поверхности, особенно при чередовании знака напряжения. В результате в нём возникают микротрещины, приводящие к местному поверхностному разрушению, выкрашиванию в виде ямок. Этот вид изнашивания проявляется только через некоторый период работы детали. К этому виду изнашивания приводит и малоцикловая усталость, возникающая при повторных пластических деформациях одних и тех же объёмов металла. [c.7]

Наряду с абразивным изнашиванием в парах трения механических приводов сельскохозяйственных машин и оборудования широко распространено усталостное изнашивание. Каждый элемент в зоне трения испытывает знакопеременное напряжение. Многократные его повторения приводят к накоплению повреждений под поверхностью металла, перерастающих в трещины. Трещины заполняются смазочным материалом. Если трещины ориентированы так, что в зону контактных давлений направлен поверхностный конец трещины, то масло из трещины выдавливается и ее увеличения не происходит. Если к зоне наибольших давлений подходит открытый конец трещины, то сопряженной поверхностью края открытой трещины смыкаются, давление в слое масла, находящегося внутри нее, резко увеличивается и возникает эффект расклинивания трещины. При многократном таком воздействии происходит отрыв частиц и на рабочей поверхности образуются раковины. [c.35]

Усталостное изнашивание (выкрашивание) проявляется в отслаивании отдельных частиц металла с увеличением числа циклов нагружений и проявляется в наибольшей мере на отстающей поверхности (ножка зуба в зубчатой передаче, дорожка качения внутреннего кольца подшипника качения) и представляет значительную опасность при поверхностном упрочнении (азотирование, цементация и др.), поскольку в результате развития трещин под упрочненным слоем с поверхности трения отделяются крупные частицы металла. Для предотвращения усталостного выкрашивания проводится расчет с целью оценки величины контактных напряжений (оценка контактной прочности). [c.16]

В процессе работы на зубья действуют силы передаваемой нагрузки и силы трения. Для каждого зуба напряжения изменяются во времени по прерывистому отнулевому циклу. Повторно-переменные напряжения являются причиной усталостного разрушения зубьев их полоши и выкрашивания рабочих поверхностей. Трение в зацеплении вызывает изнашивание и заедание зубьев. [c.127]

Особенно опасны растягивающие напряжения, которые приводят К понижению усталостной прочности и износостойкости (для некоторых видов изнашивания). [c.73]

При работе, например, деталей газовых турбин, двигателей внутреннего сгорания воздействие термоусталостных напряжений сопровождается газоабразивным изнашиванием, коррозионным разрушением поверхности. Одним из эффективных способов защиты поверхности от воздействия продуктов сгорания является нанесение специальных покрытий. Известно, что усталостные трещины (в том числе и термоусталостные) зарождаются обычно на поверхности изделия. Поэтому важно знать характер влияния покрытия на кинетику термоусталостного разрушения. Защищая основной металл от воздействия среды, т. е. увеличивая тем самым долговечность, покрытие может стеснять пластическую деформацию поверхностных слоев, способствовать возникновению и росту трещин, уменьшать надежность детали. [c.128]

Таким образом, раскрытие закономерностей любого вида изнашивания при ударе неизбежно связано с необходимостью учета сложных взаимосвязанных процессов, происходящих при ударе упругопластической деформации, высокоскоростного нагрева и охлаждения, фазовых и структурных превращений, упрочнения и разупрочнения, развития усталостных явлений и др. Ударные нагрузки нарастают и снижаются в очень короткий промежуток времени (тысячные доли секунды) и порождают волны напряжений, которые исходят из зоны контакта. При многократных соударениях деталей в процессе эксплуатации современных машин, различных аппаратов и приборов возможно возникновение в одной детали одновременно упругих и пластических волн растяжения и сжатия. По-видимому, сложность явлений, сопровождающих соударение поверхностей, и связанное с этим принятие различных упрощающих предположений, отклонение реальных механических свойств от их абстрактных механических моделей служат причиной несогласованности результатов теоретических и экспериментальных исследований удара. Структура и механические свойства одного и того же металла существенно различаются при динамическом и статическом нагружении [22]. [c.22]

Связь трения и износа с неровностями поверхности. Современная молекулярно-механическая теория трения объясняет силу сухого (и граничного) трения скольжения образованием и разрушением адгезионных мостиков холодной сварки контактирующих участков шероховатой поверхности и зацеплением (и внедрением) неровностей 110, 40]. Трение обусловлено объемным деформированием материала и преодолением межмолекулярных связей, возникающих между сближенными участками трущихся поверхностей. При этом износ протекает в виде отделения частиц за счет многократного изменения напряжения и деформации на пятнах фактического контакта при внедрении неровностей истирающей поверхности в истираемую поверхность. Во многих случаях износ имеет усталостный характер растрескивания поверхностного слоя под влиянием повторных механических и термических напряжений, соединения трещин на некоторой глубине и отделения материала от изнашиваемого тела. Интенсивность изнашивания зависит от величины фактического контакта и напряженного состояния изнашиваемого тела, которые в свою очередь в сильной степени зависят от размеров и формы неровностей и, в частности, от радиусов закругления выступов. В обычных условиях истирающая поверхность является существенно более жесткой и шероховатой по сравнению с той, износ которой определяется, и ее неровности оказываются статистически стабильными при установившемся режиме трения. Таким образом, в отношении износостойкости деталей неровности их поверхностей имеют первостепенное значение. [c.46]

Усталостное и абразивное изнашивания, как правило, сопровождаются адгезионным изнашиванием [66]. В этих случаях в локальных зонах фактического контакта происходит интенсивное молекулярное (адгезионное) взаимодействие, силы которого превосходят прочность связи между отдельными элементами надмолекулярных образований или полимерных молекул, находящихся в напряженно-деформированном состоянии. Происходит поверхностное разрушение материалов, продукты которых образуют более или менее устойчивые участки пленки ( третье тело ), последние в результате дальнейшего фрикционного воздействия диспергируются. Этот процесс может многократно повторяться. Описанный механизм фрикционного переноса способствует уменьшению интенсивности изнашивания полимеров, имеющих пластический характер деформирования. Жесткие аморфные полимеры плохо образуют слои переноса и в условиях трения без смазки интенсивно изнашиваются. [c.65]

Чаще ППД применяют для деталей машин, работающих в условиях знакопеременных нагрузок (торсионы, коленчатые валы, шатуны, шестерни и др.), высоких скоростей и давлений (распределители, поршни, поршневые кольца, золотники, плунжеры и др.), окислительного изнашивания, контактно-усталостных напряжений (цапфы шестерен, опорные шейки, поворотные кулачки и др.). В зависимости от формы, размеров, характера производства выбирают наиболее оптимальный метод поверхностного пластического деформирования. Для деталей сложной формы (пружины, рессоры, лопатки, шатуны и др.) применяется дробеструйная обработка. [c.345]

Выкрашивание — это заключительная стадия усталостного процесса. При прогрессирующем выкрашивании в результате отделения частиц твердого тела на поверхности трения образуются небольшие по размеру ямки (раковины), но в достаточно большом количестве, чтобы уменьшить площадь контакта. Это вызывает увеличение контактного напряжения, приводящее к искажению формы поверхности из-за ее обмятия, возникновение дополнительной динамической нагрузки, появление шума и вибрации — наступает катастрофическое изнашивание. Однако процесс развития ямок значительно продолжительнее, чем заедание, поэтому выкрашивание менее опасно. [c.196]

Механизм понижения работоспособности тел качения при наличии воды в смазочном материале сложен он включает взаимосвязь циклически изменяющихся напряжений и химических реакций на поверхности, ведущих к коррозии и водородному изнашиванию. При повышении качества сталей и уменьшении вследствие этого числа подповерхностных неметаллических включений, вызывающих усталостное разрушение при качении соприкасающихся деталей, более важное значение приобретают химические реакции с водой, приводящие к наводороживанию и, как следствие, к образованию поверхностных дефектов —- концентраторов напряжений. [c.141]

Повторно-переменные контактные напряжения и силы трения приводят к усталостному изнап1иванию активных поверхностей зубьев. Как было установлено в 1.4, сопротивление усталостному изнашиванию у опережающих поверхностей выше, чем у отстающих, поэтому нагрузочная способность головок зубьев выше, чем ножек. Этим объясняется отслаивание и выкрашивание частиц материала на активной поверхности ножек зубьев (рис. 7.20, в) при отсутствии видимых усталостных повреждений головок. Усталостное изнашивание активных поверхностей зубьев характерно для работы закрытых передач. [c.130]

Наилучшими антифрикционными и противозадирными свойствами обладают оловянные бронзы (например, БрОФ10-1, БрОНФ и др.), однако они дороги и дефицитны, и поэтому применяются только для ответственных передач с высокими скоростями скольжения (и > 7 м/с). Нагрузочная способность передач с червячными колесами из оловянных бронз лимитируется усталостным изнашиванием и от скорости скольжения практически не зависит, поэтому верхний предел этой скорости для таких передач не ограничивают, а допускаемые контактные напряжения от нее не зависят. Наряду с этим срок службы венцов червячных колес в значительной степени зависит от способа отливки заготовок (в песок, в кокиль, центробежная), поэтому допускаемые напряжения зависят от способа отливки, и, кроме того, от твердости активной поверхности витков червяка. Значения допускаемых контактных напряжений [а о ] для червячных колес из оловянных бронз и стальных червяков при базе испытаний 10 циклов нагружения приведены [c.180]

Для испытания на контактную усталость применяют трехроликовые двухконтактные машины, в которых испытуемый образец обкатывается под давлением между двумя валами (роликами), а также машины, в которых плоская поверхность подвергается контактному нагружению при обкатке шарами. Контактное усталостное изнашивание характеризуется ограниченным пределом усталостного выкрашивания сгн, т. е.. максимальным нор.маль-ньш напряжением цикла сгпшх. при котором не наблюдается разрушение поверхностных слоев испытуемого металла при данной базе ис[1ытанйя. Предел контактной выносливости определяется на базе 5-10 —2-10 циклов (в зависимости от материала). За критерий разрушения принимают начало прогрессирующего выкрашивания, которое может привести к выкрашиванию по всей поверхности. Минимальный размер выкрашивания должен превышать половину малой полуоси контактной площади (О >-"0,5 Щ. По результатам испытания строят кривую контактной усталости. [c.110]

В том случае, когда напряжения в активном слое не столь велики (например, фактические давления не превышают предел текучести) и нет сильной адгезии между поверхностями, разрушение при однократном нагружении не возникает. Однако, вследствие циклического характера изменения напряжений при относительных перемепдениях поверхностей и их достаточно высоких амплитудных значений (среднее фактическое давление Рг, как правило, больше предела усталости) в активном слое происходит интенсивное накопление дефектов, приводящее к его усталостному разрушению. Усталостный износ практически всегда имеет место при фрикционном взаимодействии поверхностей. Экспериментально установлено, что при усталостном изнашивании частицы отделяются с поверхности в дискретные моменты времени и размер частицы сравним с диаметром единичного пятна контакта. [c.316]

Инкубационный период, измеряемый временным интервалом от начала взаимодействия до первого разрушения, является характерной чертой усталостного изнашивания. Интенсивность износа в течение этого периода равна нулю. Инкубационный период становится короче при возрастании скорости накоплений повреждений, т.е. при росте температуры или напряжений в подповерхностном слое. Этот рост может быть вызван увеличением нагрузки, коэффициента трения или увеличением потока тепла в изнашиваемое тело. Заметим, что факторы, способству- [c.351]

Для материалов, работающих в условиях граничной смазки, самосмазывающихся материалов, в ряде других случаев фрикционного взаимодействия твердость поверхностного слоя не является определяющим параметром износостойкости. Большое значение приобретают способность поверхностных слоев многократно передеформироваться, не испытывая сильного наклепа, химическая активность поверхности в отношении окружающей среды и контртела, возможность образования поверхностных слоев с развитой анизотропией механических свойств. С точки зрения структуры, сопротивление материала усталостному изнашиванию определяется прежде всего энергией, необходимой для зарождения трещин, и скоростью их распространения. Положительное влияние ионной имплантации на прочность при малоцикловой усталости связано прежде всего с появлением радиационных дефектов, улучшающих гомогенность деформации (измельчение полос скольжения), и снижением энергии дефектов упаковки при образовании поверхностных сплавов. В условиях многоцикловой усталости большое значение приобретают остаточные напряжения, возникающие при легировании поверхности. В большинстве случаев глубина зарождения усталостных трещин при изнашивании значительно превосходит глубину имплантированного слоя. Исходя из этого, можно предположить, что имплантация влияет не на зарождение трещин, а на их развитие и выход на поверхность. В табл. 3.4 суммированы некоторые результаты исследования износостойкости ионно-легированных слоев в условиях граничной смазки и усталостного изнашивания [26]. [c.97]

Наряду с абразивным в узлах трения ПТМ широко распространено усталостное изнашивание. Согласно усталостной (кумулятивной) теории изнашивания, предложенной И. В. Крагель-ским, этот вид изнашивания характеризуется многоактным нагружением единичных фрикционных связей вплоть до отделения частиц. Физическая модель износа при этом такова (рис. 27) при скольжении микронеровности А (индеитора) по контртелу Б возникает лобовой валик деформируемого материала. Схема напряженно-дефоркифуемого состояния в зоне впереди лобового валика материал сжат, а за микронеровностью, вследствие сил трения, — растянут. Таким образом, каждый элемент в зоне трения испытывает знакопеременное деформирование. Многократные его повторения приводят к накоплению повреждений под поверхностью металла, где образуются поры. Под воздействием напряжений они перерастают в трещины с отделением частиц износа (отслаивание) или образованием ямок на поверхности (выкрашивание). Усталостное изнашивание характерно для узлов трения, защищенных от попадания абразивных частиц, не подверженных коррозии и схватыванию, в частности для таких широко расцространенных узлов трения ПТМ, как зацепления закрытых зубчатых передач, подшипники качения, элементы опорно-поворотных устройств кранов, беговые дорожки крановых колес и др. В литературе этот вид изнашивания часто называют осповидным износом, контактной усталостью и питтингом. [c.79]

Усталостяое изнашивание появляется в результате повторного деформирования поверхностных слоев твердых тел при внешнем трении наиболее характерно для нормального режима работы подавляющего большинства подвижных сопряжений [70, 175]. Изнашивание твердых тел принято оценивать, используя линейную интенсивность изнашивания. На интенсивность усталостного изнашивания существенно влияет напряженное состояние в зонах фактического касания твердых тел. В зависимости от напряженного состояния в зоне касания различают усталостное изнашк-вание прн упругом и пластическом контактах. [c.35]

Адсорбционно - коррозионно - усталостное изнашивание наиболее распространено в подвижных сопряжениях, работающих в условиях граничной смазки и при внешнем трении [91]. Усталостный и коррозионно-механический виды изнашивания являются частными случаями этого вида изнашивания. Изнашивание является резул1,тато.ч фрикционной усталости поверхностных слоев, возникающей при их многократном деформировании, на которое вл1 яет эффект Ребиидера и коррозионные процессы, особенно процессы, сходные по механизму с коррозией под напряжением. Взаимодействие твердых тел, приводящее к этому виду изнашивания, осуществляется следующим образом. [c.36]

Согласно теории усталостного изнашивания разрушение поверхностных слоев при внешнем трении обусловлено знакопеременными сжимающи-ми-растягивающими напряжениями, возникающими соответственно перед движущейся мякронеровностью и за ней. Причем на усталостное изнашивание поверхностных слоев оказывают влияние только растягивающие напрян<ения, возникающие за движущейся микронеровностью. Эти напряжения несколько превышают касательные напряжения, возникающие на границе раздела в зоне контакта микронеровность — деформируемый материал, образующиеся вследствие межатомных и межмолекулярных взаимодействий. В некоторых случаях возможна ситуация, когда при нормальных напряжениях на контакте, соответствующих упругим деформациям, касательные напряжения будут достигать значений, при которых начинается пластическое течение в тонких поверхностных слоях за движущейся микронеровностью. В первом приближении предположим, что пластическое течение будет иметь место, когда растягивающие напря-жениу достигнут предела текучести материала, т. е. к 1р, ат. [c.42]

Дяя невозникновения процесса изнашивания, если придерживаться усталостной теории износа [93 J необходимо, чтобы давление в направляющих р не превосходило некоторого критического значения рщ. Последнее соответствует контактным напряжениям, возникающим в микровыступах поверхностей при их взаимном внедрении в процессе трения, которые должны быть ниже длительного предела усталости для данной пары материалов. Это обычно приводит к повышенным габаритам направляющих и поэтому, как правило, р > р р. т. е. имеют место условия для возникновения усталостного износа. [c.56]

Влиянию ионного внедрения шести различных элементов в поверхностные слои стали 45 на триботехнические характеристики при фреттинг-процессе посвящена работа [181]. Авторы рассматривают ионную имплантацию как технологию, позволяющую получать пленку-покрытие, своеобразный поверхностный сплав с переменным составом, постепенно переходящий в основной металл. Результаты испытания на изнашивание при фреттинг-коррозии показали, что образцы после имплантации изнашиваются меньше. Так, при внедрении ионов бария фреттинг-усталостная прочность при базе 10 — 10 циклов повышается более чем на 30%. Это происходит вследствие того, что во-первых, на поверхности образца образуется плотная, прочная и пластичная окисная пленка ВаТЮз, во-вторых, отсутствует явление схватывания, в-третьих, в поверхностных слоях наводятся весьма значительные напряжения сжатия. Нанесенные пленки уменьшают коэффициент трения на 10—17% и сохраняют его в течение длительного времени испытаний, причем изнашивается в основном неупрочненный контробразец. [c.106]

В. Н. Кащеев ш М. М. Тененбаум считают, что процесс изнашивания при трении в абразивной массе определяется многими взаимо-влняющими факторами [187, 191—194]. Для процесса характерна малая площадь контакта абразивной частицы с рабочей поверхностью, что вызывает значительные напряжения, величины которых зависят от формы и механических свойств частицы, а также от прижимающей силы. При этом возможны два случая если возникающие напряжения превышают предел упругости, но ниже предела текучести, то происходит усталостное разрушение если уровень напряжений выше предела текучести, то изнашивание сопровождается пластической деформацией микрообъемов и происходит последефор-мационное разрушение [187, 193]. Иногда отмечается нроцесс шаржирования [191, 192, 194], при котором за счет уменьшения шероховатости поверхности износ резко снижается. Его величина может даже принимать отрицательное значение, т. е. размеры и масса образца будут увеличиваться. Причинами шаржирования, по-видимо-му, являются неизбеншое ударное действие острых абразивных частиц, их дробление и некоторые процессы адгезионного характера. Эффект шаржирования зависит от скорости перемещения абразивной массы и соотношения твердостей абразива и образца. Вероятно, он может наблюдаться только у мягких, пластичных покрытий. [c.112]

Механизм фреттинг-коррозии нельзя описать однозначно, поскольку он включает в себя ряд явлений. Основные различия между фреттингом и други.ми процессами изнашива[шя, обусловленными скольжением, связаны с возвратно-поступательным движением. Разрушение имеет тенденцию к локализации и частички, которые образуются при этом, с трудо.ч могут выходить из зоны трения. Вибрационный характер перемещения обусловливает заметное участие процесса усталости в общем процессе изнашивания, а реверсивный срез отдельных зон материала неизбежно способствует образованию на поверхности тонких трещин, которые могут инициировать усталостное разрушение при низких напряжениях. [c.90]

Прямое наблюдение периодичности образования и разрушения вторичных структур при граничном трении по интенсивности износа, величинам силы трения и ЭДС, возникающей при трении, было выполнено в работе [79]. Исследования проводились на прецизионной машине на образцах с минимально возможной площадью касания при непрерывной регистрации износа, силы трения и трибо-ЭДС. При установившемся режиме изнашивания отчетливо наблюдается периодическое изменение коэффициента трения и ЭДС. Длительность цикла образования и разрушения вторичных структур изменяется в зависимости от скорости скольжения и нагрузки. Влияние внешних параметров на количественные характеристики периодических кривых отмечается и в работах [76 — 78]. Анализ этих результатов свидетельствует о том, что изучение периодического характера структурных изменений является реальным путем для создания новых методов оценки износостойкости фрикционных материалов. С позиций представлений об усталостном разрушении поверхностей трения периодический характер структурных изменений открывает новые возможности для определения основных характеристик усталостного процесса числа циклов до разрушения и действующих на поверхности напряжений и деформаций. Этот сложный вопрос является весьма актуальным для дальнейшего развития усталостной теории износа, поскольку существующие методы оценки указанных параметров имеют определенные недостатки. Так аналити- [c.30]

При пластической деформации выступов фактическая площадь контакта почти не зависит от микрогеометрии поверхности, определяется пластическими свойствами материала и нагрузкой. Упрочнение материала влияет на формирование фактической площади контакта, которая при этом зависит от нагрузки в степени. В случае упругой деформации шероховатостей на фактическую площадь контакта существенно влияют геометрические характеристики шероховатости и упругие свойства материала. Площадь в этом случае пропорциональна нагрузке в степени 0,7-0,9. В узлах трения механизмов и машин, приборов, оборудования часто встречающимися видами износа являются адгезионный, абразивный, коррозионно-механический, усталостный. При воздействии потока жидкости, газа возникает эрозионное изнашивание. Наиболее интенсивно изнашивание протекает в процессе заедания. Поверхности трения при малых колебательных пере-меще1шях подвержены фреттинг-коррозии. В условиях кавитационных явлений возникает кавитационное изнашивание. Механизм физико-химических связей при адгезионном взаимодействии и интенсивность поверхностного разрушения непосредственно зависят от величины площади фактического контакта [4, 8—12]. Значительный рост интенсивности изнашивания наблюдается при достижении контактными нормальными напряжениями величины предела текучести материала. Энергия адгезии увеличивается при физически чистом контакте материалов и совпадающих по структуре материалов. Гладкость поверхностей способствует увеличению адге- [c.158]

В случае механического разрушения поверхностей, по мнению автора, целесообразно использовать следующие комплексы, вытекающие из рассмотрения механики фрикционного контакта комплекс Ц,=/ /НВ (где Р - номинальное напряжение сжатия НВ - твердость материала), ранее применявшийся в расчетах при адгезионном и абразивном изнашивании, характеризует напряженное состояние контакта и безразмерную площадь фактического касания тел комплекс = й/х, где h - толщина смазочного слоя X — характерный размер (диаметр режущей абразивной частицы, приведенный размер шероховатости) определяет относительную толщину смазочного слоя комплекс Uy = iP/a TflfiP — контактное напряжение сжатия — коэффициент, зависящий от коэффициента трения / и напряженного состояния в контакте Oq — предел усталости материала в данных условиях трения характеризует усталостную прочность трущихся поверхностей). [c.181]

Поверхностный усталостный износ представляет собой изнашивание вращающихся или скользящих относительно друг друга криволинейных поверхностей. При этом в результате действия циклических касательных напряжений на небольшой глубине у поверхности возникают микротрещины, выходящие на поверхность, откалываются макрочастицы материала и на поверхности образуются ямки. Деформационный и нос происходит в результате повторного пластического деформирсвания изнашиваемых поверхностей, приводящего к образованию сетки трещин, при росте и объединении которых образуются частицы износа. Деформационный износ часто наблюдается при действии ударных нагрузок. Ударный износ имеет место при повторном упругом деформировании в процессе действия ударных нагрузок, образовании сетки трещин, которые растут так же, как при поверхностной усталости. Фреттинг-износ описан ниже. [c.19]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...