9.1.1. Состояние поверхностей в зоне контакта

Знание основ триботехники помогает грамотно конструировать машины. Одним из радикальных средств обеспечения надежности узлов трения является правильный научно- обоснованный выбор смазочного материала, зависящий от условий эксплуатации, вида ожидаемого режима смазки и состояния трущихся поверхностей.

Известно, что контакт реальных поверхностей твердых тел имеет дискретный (в виде пятен) характер, обусловленный не-

В главе использована терминология по РОСТ 23.002-78.

Рис. 9.2. Схема строения поверхности твердого тела: 1 — адсорбированный слой; 2 — оксиды; 3 — ослабленный слой; 4— основной металл

ровностями поверхностей: отклонением формы, волнистостью, шероховатостью (рис. 9.1). Поэтому реальная площадь контакта в 10...10000 раз [34] меньше номинальной, ограниченной контуром соприкасающихся тел.

Рис. 9.1. Схема неровностей поверхности: 1 — шероховатость; 2 — волнистость; 3 — отклонение формы

В результате взаимодействия с окружающей средой поверхности трущихся твердых тел могут быть покрыты различными пленками (рис. 9.2), которые образуются вследствие окислительного процесса, физической адсорбции и хемосорбции . При истирании в обычных условиях они мгновенно восстанавливаются; только при трении в глубоком вакууме их восстановление отсутствует. Наличие поверхностных пленок снижает силу трения. Однако присутствие в окружающей среде поверхностно-активных веществ (например, присадок смазочного масла) создает эффект Ребинде- ра"[1], что ослабляет поверхность.

9.1.2. Виды трения

Внешнее трение скольжения является наиболее характерным для контакта деталей машин. Современное представление трения основывается на молекулярно-механической теории, сформулированной Φ. ГТ. Боуденом и И. В. Крагельским (1939 г.). Согласно этой теории полная сила трения складывается из силы молекулярного притяжения на пятнах касания (F_Hon ) и силы от внедрения микронеровностей одной трущейся поверхности в другую (F_Mtx ). Соотношение между обеими составляющими изменяется в широких пределах и зависит в основном от качества трущихся поверхностей и давления. Так, для металлических поверхностей узлов трения F_U₀_J_>/F_M^ ~ 100 [18]. Существенное влияние на снижение F_utjn оказывает введение смазочного материала между трущимися поверхностями.

[1] Адсорбция — поглощение поверхностью твердых тел различных веществ из окружающей среды. Физическая адсорбция — концентрация на поверхности твердых тел, поглощенных из окружающей среды веществ в результате взаимодействия их полей (возникновение вандерваальсовых сил).

Хемосорбция — образование на поверхности твердых тел соединений в результате химического взаимодействия с веществами из окружающей среды.

Эффект Ребицдера — явление адсорбционного понижения прочности твердого тела под воздействием поверхностно-активных веществ из окружающей среды, проникающих между кристаллитами.

« Пред.		След. »

Вернуться