Изнашивание при усталостном выкрашивании

ИЗНАШИВАНИЕ ПРИ УСТАЛОСТНОМ ВЫКРАШИВАНИИ [c.162]

Основные виды изнашивания следуюш,ие механическое — результат механических воздействий коррозионно-механическое — механическое воздействие сопровождается химическим или электрическим взаимодействием со средой абразивное — результат режущего или царапающего действия твердых частиц, находящихся в свободном или закрепленном состоянии эрозионное — результат воздействия потока жидкости или газа усталостное — выкрашивание частиц материала поверхностного слоя при Периодически меняющейся нагрузке (этот вид изнашивания особенно характерен для высших кинематических пар) изнашивание при заедании — результат схватывания, глубинного вырывания материала, переноса его с одной поверхности трения на другую (заедание или схватывание характеризуется сильным местным нагревом вследствие высоких скоростей скольжения и больших удельных давлений такому виду изнашивания чаще всего подвержены незакаленные трущиеся поверхности кинематической пары из однородных материалов). [c.243]

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]

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]

Критерии работоспособности и расчета. Так как при работе передачи зона контакта непрерывно перемещается по активным поверхностям, то поверхностные слои материала катков испытывают многократно повторяющиеся переменные напряжения и подвержены усталостному выкрашиванию, нагреву и изнашиванию. [c.57]

Выкрашивание — отделение с поверхности трения материала при усталостном изнашивании, приводящее к образованию ямок на поверхности трения. [c.11]

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]

Таким образом, усталостное выкрашивание зубьев вызывается в основном конструктивными дефектами агрегатов, нарушением технических условий при их сборке или ремонте, а также повышенным износом деталей, определяющих правильное взаимное расположение сопряженных пар. Ведущим видом разрушения шестерен (не гипоидных передач) агрегатов трансмиссии автомобиля, на которое могут оказать существенное влияние изменяющиеся по мере работы свойства масел, является изнашивание шестерен. [c.120]

Важнейшими причинами увеличения частоты отказов при длительной эксплуатации машин являются изнашивание и усталостные напряжения в деталях машин. Исследования показывают, что 80—90% поломок происходит из-за усталости материалов деталей. Например, корпусные детали часто выходят из строя из-за изнашивания и повреждения посадочных мест при перемонтаже, а также повреждении резьбовых соединений, поломок при авариях и т. д. Опоры скольжения постепенно приходят в негодность прежде всего из-за абразивного изнашивания, заедания, а также усталостных напряжений. Зубчатые передачи выходят из строя из-за усталостных выкрашиваний и излома, заеданий, особенно в высокоскоростных передачах, где теряется защитная способность масляной пленки. Переключаемые передачи выходят из строя из-за повреждения зубьев [35]. [c.162]

Выкрашивание - образование ямок на поверхности трения в результате отделения частиц материала при усталостном изнашивании. [c.13]

Изнашивание бывает механическое, молекулярно-механическое и коррозионно-механическое. В процессе эксплуатации приходится иметь дело с сочетанием разных видов изнашивания. Механическое изнашивание бывает абразивным, когда разрушение происходит при скольжении поверхностей трения за счет попадания в зазор твердых частиц, которые выполняют роль резца, и усталостным — появление микротрещин и выкрашивание поверхностей из-за внутренних напряжений и пластических деформаций. Молекулярно-механическое изнашивание сопровождается заеданием и образованием зазоров на поверхностях трения в результате схватывания, молекулярного сцепления отдельных участков поверхностей под воздействием высокого удельного давления при отсутствии смазки. Коррозионно-механическое изнашивание — механическое изнашивание при одновременном химическом взаимодействии поверхностей со средой, например с кислородом Коррозии подвергаются плохо защищенные поверхности металлоконструкций и механизмов. [c.97]

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]

Предупреждение преждевременного выхода из строя зубчатых колес из-за усталостного выкрашивания и отслаивания является целью приводимых ниже расчетов -на прочность рабочих поверхностей зубьев. Расчеты, направленные на предотвращение отказов, вызванных развитием усталостных трещин, возникающих в тонком поверхностном, слое, используются и при оценке несущей. способности тех закрытых передач, в которых наряду с усталостными имеются и другие виды повреждений. Примером может служить медленно протекающее молекулярно-механическое изнашивание. Возможность этого изнашивания возрастает с уменьшением скорости и ростом отношения максимальной (часто повторяющейся) и средней по времени нагрузок. [c.88]

При твердости зубьев колеса ЯВ 350 желательно иметь твердость зубьев шестерни не меньшей, чем наибольшая твердость у колеса. Это снижает опасность повреждений от молекулярно-механического изнашивания и повышает нагрузочную способность, лимитируемую сопротивлением усталостному выкрашиванию. [c.114]

Рассмотрение данных, представленных на рис. 1, по влиянию шероховатости поверхностного слоя шаров при изнашивании в пластичных долотных смазочных материалах свидетельствуют о том, что величина Ка оказывает большое влияние на контактную выносливость тел качения. Зависимость изменения контактной выносливости шаров из стали ШХ-15 от величины шероховатости поверхностного слоя можно разбить на два участка. Первый участок в диапазоне Ка=0,004...0,007 мкм характеризуется резким снижением числа циклов нагружений до усталостных выкрашиваний поверхностного слоя верхнего шара четырехшарикового узла трения. Второй участок в диапазоне значений Ка=0,007...0,37 мкм характеризуется уменьшением контактной выносливости шаров, с меньшей интенсивностью. [c.81]

Усталостное изнашивание. Усталостное изнашивание хорошо известно, главным образом, по дефектам деталей, где проявление его очевидно. Оно наблюдается у деталей, работающих при высоких контактных нагрузках в условиях трения качения, или качения с проскальзыванием, при наличии смазочного масла на поверхности (например, зубья зубчатых колес элементы подшипников качения) в виде местного выкрашивания. Для изучения в лабораторных условиях закономерностей развития этого вида изнашивания применяются роликовые машины. [c.249]

Усталостное изнашивание (контактная усталость) происходит в результате накопления повреждений и разрушений поверхности под влиянием циклических контактных нагрузок, вызывающих появление ямок выкрашивания. Усталостное изнашивание проявляется при трении, качении или реже качении с проскальзыванием, когда контакт деталей является сосредоточенным. [c.107]

При изучении образования вмятин на поверхности от керамических частиц особое внимание обращалось на связь дробления таких частиц с их ударной прочностью. Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что частицы с высокой ударной прочностью могут порождать значительные вмятины и снижать ресурс подшипников качения в результате образования трещин на поверхности и выкрашивания, тогда как хрупкие частицы с низкой ударной прочностью легко дробятся и более опасны с точки зрения изнашивания, а не усталостного разрушения. [c.351]

Усталостное изнашивание возникает при многократно и часто повторяющейся нагрузке. Под ее воздействием на поверхности металла возникают микроскопические трещины и ослабляются связи между кристаллами металла. Усталостное изнашивание вызывает изломы, трещины, выкрашивание и даже полное разрушение. Выкрашивание вкладышей подшипников коленчатого вала и поломки пружин в большинстве случаев является следствием усталостного изнашивания. [c.396]

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]

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 происходит в результате повторного деформирования микрообъемов материала, приводящего к возникновению трещин и отделению частиц. Трещины могут блокировать небольшие участки рабочих поверхностей деталей, при этом жидкая смазка заходит в трещины, и при циклическом характере нагружения рабочих поверхностей (например, зубьев зубчатых колес) открытый конец трещины периодически закрывается и внутри ее возникает весьма высокое давление масла, расклинивающее трещину. Усталость металла в этих местах приводит к выкрашиванию блокированного объема на рабочих поверхностях появляются язвочки или оспины ( осповидный износ , или питтинг). [c.216]

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]

Критериями оценки технического состояния узлов трения могут также служить другие характеристики продуктов износа -форма частиц, состояние их поверхности, распределение размеров частиц, материал отдельной частицы, наличие посторонних частиц и продуктов деструкции масла. Совокупность этих параметров позволяет идентифицировать вид износа, определить место возможного отказа и оценить степень опасности дефекта. На рис. 1 приведены примеры частиц, характерных для различных видов изнашивания [3]. Для частиц задира характерны борозды в направлении движения. В случае образования на поверхностях трения усталостных микротрещин при качении в масле появляются сферические частицы. При усталостном выкрашивании образуются хлопьевидные частицы. Обычно на их поверхности имеется множество микроязвин. При коррозионном износе в пробе масла появляется множество частиц размером до 2 мкм. При микрорезании образуются частицы в виде стружки. Подробнее остановимся на сферических частицах. [c.30]

Мяогакратное упругое оттеснение приводит к усталостному выкрашиванию отдельпьтх частиц материала. Однако интенсивность изнашивания при этом во много раз меньше, чем при пластическом деформировании и тем более микрорезании. [c.163]

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]

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]

Усталостн<№ выкрашивание рабочих поверхностей зубьев. Основной вид разрушения зубьев для большинства закрытых передач. Возникает вследствие действия повторно-переменных контактных напряжений Стд (см. рис. 7.4). Разрушение начинается на ножке зуба в околополюсной зоне, где развивается наибольшая сила трения, способствующая пластическому течению металла и образованию микротрещин на поверхности зубьев (см. рис. 7.5, а). Развитию трещин способствует расклинивающий эф кт смазочного материала, который запрессовывается в трещины зубьев при зацеплении. Развитие трещин приводит к выкрашиванию частиц поверхности, образованию вначале мелких ямок (рис. 8.24, б), переходящих далее в раковины. При выкрашивании нарушаются условия образования сплошной масляной пленки (масло выжимается в ямки), что приводит к быстрому изнашиванию и задиру зубьев. Усталостное выкрашивание зубьев преду- [c.81]

В передачах с колесами из оловянных бронз (мягкие материалы) усталостное выкрашивание рабочих поверхностей зубьев колеса наиболее опасно. Возможно изаедание, которое проявляется в намазывании бронзы на червяк. Сечение зуба постепенно уменьшается, при этом передача может еще продолжать работать длительное время. Заедание в венцах колес из твердых бронз (алюминиевых) переходит в з а д и р с последующим катастрофическим изнашиванием зубьев колеса частицами бронзы, приварившимися к виткам червяка. Этот вид разрушения зубьев встречается наиболее часто. Для предупреждения заедания рекомендуется тщательно обрабатывать поверхности витков и зубьев, применять материалы с высокими антифрикционными сюйствами. [c.139]

Процессы, возникающие при усталостном изнашивании и сопровождающиеся отделением с поверхности трения металла в форме чешуек или ямок, называют опклаиванием и выкрашиванием. [c.95]

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]

При разработке метода для изучения ударно-усталостного изнашивания учитывалось, что оно происходит при соударении металлических поверхностей, де имеющих в зоне контакта абразива, и развивается путем выкрашивания в результате усталости металла в поверхностных слоях соударяемых поверхностей. [c.59]

Отделение частиц поверхностного слоя происходит в результате многократного пластического передефор-мирования и хрупкого выкрашивания. Сочетание этих процессов и определяет интенсивность изнашивания. Наиболее износостойкой структурой при ударно-усталостном изнашивании является структура с высоким сопротивлением пластической деформации. Как показали наши исследования, такой структурой является мартенсит с твердостью ЯУ=7170. .. 7300 МПа, подвергнутый отпуску при 180°С. [c.100]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...