Механизм износа и разрушения материалов при циклическом нагружений

Когда две поверхности находятся в условиях контакта качения, процесс износа совершенно отличается от только что описанного процесса износа при скольжении, хотя недавние исследования износа при скольжении и привели к созданию теории износа при скольжении, называемой теорией расслоения [13, в соответствии с которой механизм износа очень схож с описываемым здесь механизмом износа при качении. В результате контакта при качении возникают напряжения, причем максимальное касательное напряжение возникает в материале на небольшой глубине, немного ниже поверхности контакта (см., например, [14, стр 3891). По мере движения зоны контакта качения относительно некоторой точки касательное напряжение вблизи поверхности меняется от нуля до максимального значения, а затем опять до нуля. Таким образом, возникает поле циклических напряжений. Представленный в гл. 7—9 материал указывает, что в полезных условиях может произойти усталостное разрушение путем зарождения трещины вблизи поверхности, которая при повторном циклическом нагружении растет и в конечном счете может выйти на поверхность, в результате чего от поверхности может отколоться макрочастица и образуется язвочка износа. Такое явление, называемое усталостным разрушением поверхности, представляет собой характерный вид разрушения подшипников качения, зубчатых передач, кулачков и других деталей машин, в которых имеются контактирующие в условиях качения поверхности. Испытания, проведенные производителями подшипников, показали, что долговечность N (в циклах) приближенно определяется выражением [c.583]

Приведенный размер ячеек, соответствуюш ий области малоцикловой усталости для железа, близок к тому размеру, который зафиксирован в [160] для трения скольжения стали при возвратнопоступательном движении. Таким образом, имеются общие черты, характеризующие разрушение при объемном и поверхностном нагружении многократное циклическое воздействие, формирование ячеистой дислокационной структуры и близость размеров ячеек. Все это дает основание предполагать общность механизма разрушения и рассматривать образование частид износа [160] как усталостный процесс. Кроме того, выявляется возможность по размеру ячеек судить о действительных напряжениях, которым подвергается материал в местах фактического контакта при трении. [c.102]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...