Материал - поверхностный слой
Cтраница 4
 |
Схема контакта двух цилиндров, разделенных смазочным материалом и имеющих на поверхности тонкую пленку или покрытие. [46] |
Чтобы упростить анализ здесь сделано предположение, что механические свойства материалов поверхностного слоя на верхнем и нижнем цилиндре одинаковы. Однако описанный ниже алгоритм может быть использован и для решения более общей задачи, когда механические характеристики слоев различны. [47]
Избирательный перенос не универсален в отношении условий применения. Ограничения по скорости скольжения связаны с существованием оптимальной скорости деформации материала поверхностного слоя, при которой максимально проявляется эффект адсорбционного снижения прочности. Ограничения по температуре определяются десорбцией ПАВ при повышении температуры и усилением коррозионных процессов. Известно, что при нагрузке 40 МПа скорость скольжения тел ограничена 6 - 10 - 3 м / с, а температура 40 - 60 С; при реверсивном трении минимальная нагрузка возбуждения избирательного переноса колеблется от 0 1 до 0 3 МПа, при одностороннем скольжении она возрастает в среднем на полтора порядка. [48]
Чтобы упростить анализ здесь сделано предположение, что механические свойства материалов поверхностного слоя на верхнем и нижнем цилиндре одинаковы. Однако описанный ниже алгоритм может быть использован и для решения более общей задачи, когда механические характеристики слоев различны. [49]
При испытаниях материалов на усталостное изнашивание необходимо обеспечить повторное деформирование микрообъемов материала поверхностного слоя выступами контр-тела при трении со смазкой и без нее. Внешним признаком усталостного износа должно быть отсутствие ( вплоть до разрушения) каких-либо макроскопических изменений поверхностей трения. [50]
При наличии остаточного аустенита остаточные напряжения растяжения ( под коркой) будут еще большими, чем указанные выше, в результате распада аустенита ( в корке) при повышенных рабочих температурах и контактных напряжениях. Если зубчатые колеса подвержены действию значительных, но редких перегрузок, то некоторый процент остаточного аустенита в структуре материала поверхностного слоя является даже желательным. [51]
Характер зависимости силы сопротивления относительному перемещению тел от скорости определяется реологическими свойствами поверхностного слоя, в частности той моделью, которая выбрана для описания этих свойств. При использовании модели Кельвина эта зависимость существенно немонотонна, при этом максимальное значение коэффициента трения достигается при скоростях движения, при которых время прохождения индентором элементарного пятна контакта соизмеримо со временем запаздывания материала поверхностного слоя. [52]
 |
Зависимость коэффициента трения от толщины пленки.| Зависимость коэффициента трения стали по чугуну от скорости относительного перемещения и давления. [53] |
На характер трения влияют качество рабочих поверхностей и физические свойства материалов сопрягаемых деталей. Качество рабочей поверхности характеризуется параметрами шероховатости. Физические свойства материала поверхностного слоя отличаются от свойств основного материала детали. В основном материале атомы кристаллической решетки находятся в равновесии. В поверхностном слое атомы взаимодействуют с окружающей средой. В результате этого на поверхности металла образуется тончайшая пленка окислов, значительно влияющая на силу трения. [54]
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. [55]
Как отмечалось, во фрикционных передачах используются материалы с приблизительно одинаковыми или значительно различающимися физико-механическими свойствами. При значительно различающихся свойствах материалов в зонах фактического касания микронеровностей более жесткие микронерозности будут внедряться в поверхность менее жесткого тела. Внедренная мнкроне-ровпость при скольжении деформирует материал поверхностного слоя сопряженной детали. Поэтому при возможном относительном скольжении взаимодействующих элементов передачи будет происходить деформирование поверхностных слоев менее жесткого тела или поверхностных слоев обоих тел, если они обладают одинаковыми физико-механическими свойствами. [56]
Плотность материала штампованной детали выше, чем литой, при рациональной форме детали и организации процесса остывания можно избежать остаточных термических напряжений, приводящих к появлению трещин. Заготовка зубчатого колеса, полученная методом поперечно-винтовой прокатки с накаткой зубьев, не имеет перерезанных окружных волокон в сравнении с зубчатыми колесами, зубья которых получают на зуборезных станках. При литье, штамповке, прокатке формируется структура материала поверхностного слоя детали. От пластического деформирования и быстрого остывания в материале поверхностного слоя создается мелкозернистая структура повышенной твердости, которая предпочтительнее крупнозернистой во многих отношениях. [57]
Страницы: 1 2 3 4