При различной начальной чистоте обработки деталей [2]

Величина шероховатости стремится к установившемуся значению. Время τ1 характеризует период приработки. При τ > τ1 начинается период установившегося износа (притирка). В этот период шероховатость поверхности остается ~ постоянной. Коэффициент трения и износ минимальны. Такая картина характерна для нормальных условий работы трущихся деталей.

При повышенных нагрузках или отсутствии смазки может произойти “схватывание” поверхностей, появляются задиры и шероховатость резко увеличивается. Возрастает износ деталей.

При изготовлении сопрягаемых деталей необходимо обеспечить оптимальную чистоту обработки их поверхностей.

Качество обработки поверхности деталей, изготовленных из твердых материалов, особенно сильно влияет на интенсивность износа деталей из мягких материалов. Износ баббитовых вкладышей и бронзовых втулок тем больше, чем ниже качество обработки стального вала.

На рисунке 4.2 [2] представлена характерная кривая износа трущихся деталей во времени.

Рис. 4.2. Кривая износа трущихся деталей во времени

I – период приработки (обкатки машины, оборудования). Характеризуется повышенным износом. Не рекомендуется давать полную нагрузку (по аналогии с ограничением скоростного режима автомобиля), необходима частая замена смазки для отвода продуктов износа.

II – период устойчивой работы. Характеризуется постоянной скоростью износа. Необходима грамотная эксплуатацией оборудования в соответствии с инструкциями по эксплуатации и техническому обслуживанию.

III – период аварийного износа.

Механический износ возрастает при нарушении правил эксплуатации и технического обслуживания оборудования, в результате некачественного ремонта узлов сопряжения деталей, а также при нарушении режимов смазки.

4.2. Усталостный износ

Усталостный износ возникает под действием ударных и переменных по величине и направлению нагрузок [1]. Он имеет место при напряжениях, значительно меньших допустимым по пределу прочности материалов, из которых изготовлены детали.

Под действием переменных нагрузок на поверхности деталей возникают микротрещины. В местах царапин, раковин, надрезов, резких переходов от одного сечения детали к другому происходит концентрация напряжений в результате чего микротрещины увеличиваются и могут привести к разрушению деталей.

Характерный усталостный износ наблюдается в зубьях шестерен, на поверхности вкладышей подшипников скольжения на беговых дорожках подшипников качения. Это явление может возникать при перегрузке машин, нарушении смазочного режима, а также в результате некачественного изготовления и ремонта деталей машин/

4.3. Молекулярно-механический износ

Молекулярно-механический износ является следствием прилипания (схватывания) трущихся поверхностей [1]. Такое явление наблюдается при большом давлении и недостаточной смазке, когда поверхности сопрягающихся деталей сближаются настолько, что начинают действовать силы межмолекулярного взаимодействия материалов, из которых изготовлены эти детали.

Межмолекулярное взаимодействие (пластины Иогансона) сопровождается схватыванием поверхностей в момент начала движения деталей относительно друг друга, в результате чего на их поверхности появляются задиры и начинает действовать механизм механического износа.