- •Трибология и триботехника: основные понятия, значение, применение на практике.
- •Основные этапы развития триботехники и трибологии.
- •Параметры шероховатости трущихся поверхностей. Методы измерения параметров шероховатости.
- •Геометрические параметры трущихся поверхностей.
- •Структура поверхностного слоя.
- •Экспериментальные методы оценки контактных характеристик
- •Пластическое деформирование кристаллических твердых тел.
- •Явление адгезии твердых тел.
- •Адсорбция и ее роль в процессах трения.
- •Оксиды на металлических поверхностях трения.
- •Перечислите и кратко охарактеризуйте виды трения в узлах машин.
- •Основные теории трения твердых тел.
- •Трение скольжения без смазочного материала и при граничной смазке.
- •Жидкостное трение скольжения.
- •Трение качения.
- •Трение в вакууме.
- •Трение при высоких температурах.
- •Трение при низких температурах.
- •Трение и сопротивление усталости. Эффект Ребиндера при трении.
- •Скользящие электрические контакты.
- •Трение и коррозия.
- •Трибохимические реакции.
- •Смазка, смазывание. Виды смазки и механизм действия смазочного материала.
- •Жидкие смазочные материалы, применяемые в узлах трения.
- •Консистентные (пластичные) и твердые смазочные материалы для узлов трения.
- •Общие требования к материалам для узлов трения.
- •Принципы подбора материалов для подвижных трибосопряжений
- •Принципы подбора материалов для узлов трения покоя с частичным проскальзыванием и узлов трения покоя.
- •Металлы и металлические сплавы в узлах трения: общая характеристика.
- •Стали и чугуны в узлах трения.
- •Баббиты и антифрикционные материалы на основе меди в узлах трения.
- •Алюминиевые и цинковые сплавы в узлах трения.
- •Дайте общую характеристику полимерных материалов для узлов трения.
- •Материалы на основе полиамидов в узлах трения.
- •Полиолефины как материалы для узлов трения.
- •Фторопласт и пентапласт в узлах трения.
- •Поликарбонаты в узлах трения.
- •Материалы на основе полиарилатов для деталей узлов трения.
- •Антифрикционные материалы на основе полиамидов
- •Применение эпоксидных полимеров для изготовления узлов трения.
- •Материалы на основе полиформальдегидных смол, фенолформальдегидные полимеры и текстолиты в узлах трения.
- •Порошковые (керамические) антифрикционные материалы.
- •Фрикционные порошковые материалы.
- •Древесные материалы в узлах трения.
- •Применение резин как материалов для изготовления деталей узлов трения.
- •Углеродные триботехнические материалы.
- •Дайте определение таким понятиям как «изнашивание», «износ», «износостойкость». Приведите классификацию видов изнашивания.
- •Усталостное изнашивание
- •Абразивное изнашивание
- •Эрозионное изнашивание.
- •Адгезионное (молекулярно-механическое) изнашивание.
- •Изнашивание при фреттинг-коррозии.
- •Коррозионно-механическое изнашивание
- •Водородное изнашивание. Явление избирательного переноса при трении.
- •Конструкционные способы повышения износостойкости деталей узлов трения.
- •Технологические методы повышения износостойкости деталей узлов трения.
- •Эксплуатационные методы повышения износостойкости деталей узлов трения.
- •Узлы трения: классификация, назначение, условия работы.
- •Цилиндро-поршневая группа двигателя внутреннего сгорания как узел трения.
- •Узлы трения шатунов, крейцкопов и подшипников коленчатых валов.
- •Агрегаты шасси, трансмиссии и рулевого управления: особенности трения и изнашивания.
- •Шины и проблемы движения колесных машин.
- •Трибология и триботехника: основные понятия, значение, применение на практике.
- •Основные этапы развития триботехники и трибологии.
Общие требования к материалам для узлов трения.
Узлы трения работают при очень высоких механических нагрузках. Вместе с тем они должны при этом сохранять свои форму и размеры. Поэтому для материалов подшипников крайне важны высокий модуль упругости Е и твердость Н.
Как уже отмечалось, при работе узла трения в нем выделяется энергия А в виде тепла, и узел может существенно разогреваться. Поэтому при работе узла трения требуется отвод тепла от зоны контакта. Для этого материал должен обладать высокой теплопроводностью и высокой температурой размягчения. Материалы с низкой температурой размягчения работают в узлах трения очень неустойчиво.
Итак, основными требованиями к материалу узла трения являются:
- низкий коэффициент трения (скольжения) не более 0,2;
- высокая износостойкость (износ не более 0,02 см2/Н);
- высокий предел текучести при сдвиге ?т;
- высокая твердость (модуль упругости);
- высокая теплопроводность;
- высокая температура размягчения.
Принципы подбора материалов для подвижных трибосопряжений
Выбор материалов для изготовления деталей узла трения представляет собой весьма сложную задачу, поскольку их выбор должен осуществляться с учетом довольно большого числа факторов. К ним. в частности, относятся: уровень статической и динамической нагрузок, скорость относительного перемещения трущихся тел. температура в зоне трения, свойства смазочного материала и сопрягаемого тела, вид трения, конструкция узла. Материал должен также удовлетворять требованиям по износостойкости и коэффициенту трения, обладать хорошими прирабатываемостью, совместимостью и низкой стоимостью.
Выбору материала при проектировании ТС предшествуют прочностные расчеты (на изгиб, контактную прочность, на заедание, на износостойкость и др.)
Детали узлов трения в зависимости от их функционального назначения изготавливают из износостойких, антифрикционных и фрикционных конструкционных материалов. Антифрикционность - собирательная качественная характеристика совокупности свойств материала, обеспечивающих его нормальную работу в условиях трения. Антифрикционность материала определяется главным образом коэффициентом трения, несущей способностью, износостойкостью и теплостойкостью. При наиболее благоприятном сочетании указанных факторов достигается высокая антифрикционность материала.
Одним из главных требований к материалу пары трения является его износостойкость применительно к заданным условиям эксплуатации.
Важными свойствами материалов пары трения являются твердость и микротвердость материала. Твердость - сопротивление материала местной пластической деформации, возникающей при внедрении в него более твердого тела, которая определяется различными методами.
Принципы подбора материалов для узлов трения покоя с частичным проскальзыванием и узлов трения покоя.
Основными задачами трибоматериаловедения являются отбор известных и
создание новых материалов, обладающих оптимальными для данного узла трения характеристиками, обеспечивающими необходимый ресурс. При этом, помимо достижения необходимых эксплуатационных свойств, требуется учитывать экономические соображения исходя из рыночных условий. Поэтому трибоматериаловедение обычно решает компромиссные задачи, когда требуется достижение целесообразного соотношения между уровнем эксплуатационных характеристик и себестоимостью.
В связи с этим важно, чтобы материалы узлов трения создавались из доступ-
ных недефицитных компонентов с использованием технологий, не требующих нестандартного оборудования, высокого вакуума, криогенных температур и других дорогостоящих мероприятий.
Все материалы узлов трения можно разделить на две группы: антифрикцион-
ные и фрикционные. Первые применяются при создании подвижных соединений с низким трением и высокой износостойкостью: подшипников качения и скольжения, шарнирных соединений, направляющих для ползунов, эксцентриковых и кулачковых механизмов и т.д. Вторые применяются в тормозах, фрикционных передачах и муфтах. Они должны обладать не только высоким и стабильным коэффициентом трения, но и высокой износостойкостью.
При выборе материалов узлов трения должна учитываться их совместимость,
в особенности использование схватывания и последующего задира, что связано с химическим сродством, близостью строения и значений параметров кристаллических решеток. В более общей форме под совместимостью понимают способность материалов обеспечивать оптимальные параметры узла трения при длительной эксплуатации, быстро приспосабливаться к резким изменениям нагрузки, скорости и температуры при неблагоприятных условиях смазки.