Глава 4. Изнашивание 88

4.1. Основные характеристики и виды изнашивания 88

Усталостное изнашивание 89

Абразивное изнашивание 89

Коррозионно-механическое изнашивание 90

Водородное изнашивание 91

4.2. Кинетическая интерпретация изнашивания 92

4.3. Термодинамическая интерпретация изнашивания 95

4.4. Физические методы изучения состояния поверхностных слоев 98

Фрактография износа 101

4.5. Применение рентгеновских методов исследования в трибологии 105

4.5.1. Пример исследования изнашивания шарниров шасси самолетов 107

4.5.2. Пример исследования изнашивания чугунных поверхностей 108

4.5.3. Пример комплексного исследования изнашивания при фреттинг-коррозии титановых сплавов 111

4.6. Общие сведения о проблеме моделирования изнашивания 116

4.6.2. Феноменологический подход 118

4.6.3. Концептуальный подход 121

4.6.4. Металлофизический подход 125

4.6.5. Термодинамический подход 125

4.6.6. Кинетический подход 127

4.6.7. Синергетический подход 128

4.6.8. Системе понятий использованных при разработке новой кинетической модели изнашивания 129

4.6.9. Процесс разработки и характеристика кинетической модели изнашивания 132

Заключение 137

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 138

Глава 5. Триботехника 140

5.1. Характерные узлы трения транспортных машин 140

5.1.1. Основные узлы трения и изнашивание в двигателях внутреннего сгорания 140

5.1.2. Агрегаты шасси, трансмиссии и рулевого управления 147

5.1.3. Шины и проблемы движения колесных машин 152

5.2. Конструкционные материалы узлов трения 156

5.2.1. Металлические антифрикционные материалы 157

5.2.2. Антифрикционные материалы, получаемые из порошков и пластмасс 159

5.2.3. Фрикционные материалы 161

5.2.4. Полимерные материалы 164

Материалы на основе полиимидов 169

Материалы на основе поликарбоната 171

Материалы на основе полиэтилена 172

Материалы на основе полиарилатов 173

Материалы на основе эпоксидных смол 173

Материалы на основе фенолформальдегидных полимеров (ФФП) 175

5.3. Смазывание и смазочные материалы 175

5.3.1. Назначение смазочных материалов 175

5.3.2. Смазочные масла, их физико-механические свойства и методики оценки характеристик 176

5.3.3. Состав масел и механизм смазочного действия. Роль функциональных присадок к смазочным маслам 179

5.3.4. Опыт разработки и применения ресурсоповышающих фторсодержащих присадок к смазочным материалам 191

Характеристика карбонофторидов 194

5.3.5. Требования к смазочным системам транспортных машин 199

5.4. Методы обеспечения высоких эксплуатационных свойств узлов трения 201

5.4.1. Специфика конструирования узлов трения 201

5.4.2. Основы расчетов при проектировании подшипников скольжения 209

5.4.3. Инженерные расчеты при использовании подшипников качения 214

Классификация подшипников качения 214

Расчет подшипников качения при статическом нагружении 214

Нагрузки на тела качения 217

Оценка предельной быстроходности подшипников качения 218

Расчет потерь на трение в подшипниках качения 219

Гидродинамический режим смазки подшипника качения 220

5.4.4. Основные принципы конструирования подшипниковых узлов 221

5.4.5. Новое направление в обеспечении надежности и высокого ресурса опор роторных систем - магнитный подвес 223

5.4.6. Оценка долговечности узлов трения методами теории вероятности 227

5.5. Технологические методы обеспечения высокой износостойкости узлов трения 230

Химико-термическая обработка (ХТО) 231

Поверхностная закалка 232

Электрохимические покрытия 234

Химическая обработка 235

Механотермическое формирование износостойких покрытий 237

Наплавка износостойких слоев 238

Напыление покрытий из порошковых материалов 239

Ионно-плазменные методы 240

Плакирование 241

Механическое упрочнение поверхностей 241

Характеристика электролитического осталивания 248

Основные элементы ресурсоповышающих мероприятий: 249

5.6. Обеспечение надежности узлов трения транспортных машин в эксплуатации 252

Система обеспечения надежности 252

Силовые платформенные стенды 256

Методы и средства диагностирования рулевого управления и элементов передней подвески. 260

5.7. Новая техника для промывки деталей узлов трения 264

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК. 266

Обращение к читателю

Уважаемые читатели !

Главная мысль, которую мы старались провести через всю книгу, пожалуй, состоит в следующем.

Трибология своеобразна синтезом многих фундаментальных и технических дисциплин и требует от инженера более широкой осведомленности, чем знание узконаправленных дисциплин, например таких как Детали машин и т.п., которые имеют единую терминологию, понятийный аппарат и общую теоретическую базу механики деформируемого твердого тела. По этой причине мы полагали, что инженер-триболог и другие специалисты, занимающиеся проектированием, производством, испытаниями и эксплуатацией узлов трения, прежде всего, должны быть вооружены знанием физических основ и механики процессов, протекающих при трении, изнашивании и смазке.

Триботехнику мы рассматриваем как дело всей жизни трибологов, знания которых будут накапливаться в работе по созданию и эксплуатации все более совершенных узлов трения различных машин и механизмов.

Авторы выражают благодарность доценту канд. техн. наук Ковшову А.Г., с.н.с. Ибатуллину И.Д. и всем сотрудникам отдела надежности трибосистем НИИ проблем надежности механических систем Самарского ГТУ, а также сотрудникам кафедры физики Тверского ГТУ, научные работы которых широко использованы авторами во многих разделах книги.

И.И. Беркович, Д.Г. Громаковский