- •Трибология
- •Физические основы,
- •Механика и технические
- •Приложения
- •Оглавление
- •Глава 1. Основные представления о контактировании и трении соприкасающихся поверхностей 10
- •Глава 2. Динамические процессы в узлах трения 37
- •Глава 4. Изнашивание 88
- •Глава 5. Триботехника 140
- •Введение
- •Глава 1 Основные представления о контактировании и трении соприкасающихся поверхностей
- •1.Анализ контактирования и оценка площади соприкосновения
- •2.Трение скольжения
- •3.Влияние скорости скольжения и температуры на свойства контакта и фрикционные колебания
- •4.Трение качения
- •5.Гидродинамическое трение
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Глава 2 динамические процессы в узлах трения
- •6.Общая характеристика динамических явлений в узлах трения
- •7.Узел трения как объект моделирования в динамике машин
- •8.Динамическая характеристика узлов трения Инерционные свойства узлов трения
- •Характеристика возбуждающих сил в узлах трения
- •Упругие свойства узлов трения
- •Диссипативные свойства узлов трения
- •Механизм рассеяния энергии при тангенциальных колебаниях
- •9.Общая схема оценки величины динамического нагружения в узлах трения
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Глава 3 Строение, физико-химические свойства и особенности состояния поверхностного слоя трущихся деталей
- •10.Строение, структура и дефекты материалов пар трения
- •11.Физические свойства поверхностных слоев
- •12.Влияние механической обработки на служебные свойства поверхностного слоя. Характеристики шероховатости поверхностей
- •13.Краткая характеристика некоторых вопросов теории строения, природы свойств и состояния материала поверхностных слоев
- •14.Обзор известных способов оценки активационных параметров разрушения материалов
- •15.Р азработка и теоретическое обоснование нового способа оценки активационных параметров материалов при склерометрировании
- •16.Применение склерометрии для оценки энергии активации термомеханической деструкции смазочных материалов
- •Заключение
- •Библиографический список
- •17.Характеристика карбонофторидов
- •5.3.5. Требования к смазочным системам транспортных машин
- •18.5.4. Методы обеспечения высоких эксплуатационных свойств узлов трения
- •5.4.1. Специфика конструирования узлов трения
- •5.4.2. Основы расчетов при проектировании подшипников скольжения
- •5.4.3. Инженерные расчеты при использовании подшипников качения Классификация подшипников качения
- •Расчет подшипников качения при статическом нагружении
- •Нагрузки на тела качения
- •Оценка предельной быстроходности подшипников качения
- •Расчет потерь на трение в подшипниках качения
- •Гидродинамический режим смазки подшипника качения
- •5.4.4. Основные принципы конструирования подшипниковых узлов
- •5.4.5. Новое направление в обеспечении надежности и высокого ресурса опор роторных систем - магнитный подвес
- •5.4.6. Оценка долговечности узлов трения методами теории вероятности
- •19.5.5. Технологические методы обеспечения высокой износостойкости узлов трения
- •Химико-термическая обработка (хто)
- •Поверхностная закалка
- •Электрохимические покрытия
- •Химическая обработка
- •Механотермическое формирование износостойких покрытий
- •Наплавка износостойких слоев
- •Напыление покрытий из порошковых материалов
- •Ионно-плазменные методы
- •Плакирование
- •Механическое упрочнение поверхностей
- •Характеристика электролитического осталивания
- •Основные элементы ресурсоповышающих мероприятий:
- •20.5.6. Обеспечение надежности узлов трения транспортных машин в эксплуатации Система обеспечения надежности
- •Силовые платформенные стенды
- •Методы и средства диагностирования рулевого управления и элементов передней подвески.
- •21.5.7. Новая техника для промывки деталей узлов трения
- •23.Библиографический список.
- •Глава 5 триботехника
- •24.5.1. Характерные узлы трения транспортных машин
- •5.1.1. Основные узлы трения и изнашивание в двигателях внутреннего сгорания
- •5.1.2. Агрегаты шасси, трансмиссии и рулевого управления
- •5.1.3. Шины и проблемы движения колесных машин
- •25.5.2. Конструкционные материалы узлов трения
- •5.2.1. Металлические антифрикционные материалы
- •5.2.2. Антифрикционные материалы, получаемые из порошков и пластмасс
- •5.2.3. Фрикционные материалы
- •5.2.4. Полимерные материалы
- •Материалы на основе полиимидов
- •Материалы на основе поликарбоната
- •Материалы на основе полиэтилена
- •Материалы на основе полиарилатов
- •Материалы на основе эпоксидных смол
- •Материалы на основе фенолформальдегидных полимеров (ффп)
- •26.5.3. Смазывание и смазочные материалы
- •5.3.1. Назначение смазочных материалов
- •5.3.2. Смазочные масла, их физико-механические свойства и методики оценки характеристик
- •5.3.3. Состав масел и механизм смазочного действия. Роль функциональных присадок к смазочным маслам
- •28.Усталостное изнашивание
- •29.Абразивное изнашивание
- •30.Коррозионно-механическое изнашивание
- •31.Водородное изнашивание
- •32.4.2. Кинетическая интерпретация изнашивания
- •33.4.3. Термодинамическая интерпретация изнашивания
- •34.4.4. Физические методы изучения состояния поверхностных слоев
- •35.Фрактография износа
- •36.4.5. Применение рентгеновских методов исследования в трибологии
- •4.5.1. Пример исследования изнашивания шарниров шасси самолетов
- •4.5.2. Пример исследования изнашивания чугунных поверхностей
- •4.5.3. Пример комплексного исследования изнашивания при фреттинг-коррозии титановых сплавов
- •37.4.6. Общие сведения о проблеме моделирования изнашивания
- •4.6.2. Феноменологический подход
- •4.6.3. Концептуальный подход
- •4.6.4. Металлофизический подход
- •4.6.5. Термодинамический подход
- •4.6.6. Кинетический подход
- •4.6.7. Синергетический подход
- •4.6.8. Системе понятий использованных при разработке новой кинетической модели изнашивания
- •4.6.9. Процесс разработки и характеристика кинетической модели изнашивания
- •38.Заключение
- •39.Библиографический список
Материалы на основе полиэтилена
Термопластичный полиэтилен используется в качестве полимерной основы композиционных самосмазывающихся материалов благодаря своей низкой адгезионной способности, достаточно высокой механической прочности, химической инертности и хорошей технологичности. Наибольшее применение получил полиэтилен низкого давления (ПЭНД), имеющий более упорядоченную структуру макромолекул, более высокие степень кристалличности (75-85%), плотность, механическую прочность, модуль упругости при изгибе и теплостойкость.
Для улучшения триботехнических характеристик в ПЭНД вводят фторопласт-4, гексафторэтилен, дисульфид молибдена, графит, пентапласт, поликарпоамид, металлы.
В табл. 5.10. приведены основные физико-механические и триботехнические характеристики ПЭНД.
|
||||||||
Таблица 5.10. |
||||||||
Характеристики ПЭНД |
||||||||
|
||||||||
Плотность, кг/м3 |
Прочность, МПа |
Относи-тельное удлинение, % |
Модуль упруости при растяжении, Мпа |
Удар- ная вяз-кость, кДж/м3 |
Твердость НВ, кг/мм2 |
Теплопроводность, Вт/(мК) |
Интенсивность изнашивания, 10-9 |
Коэф-фициент трения |
0,95 |
2442 |
5012000 |
650750 |
2120 |
4960 |
0,420,44 |
1,75 |
0,10,15 |
|
||||||||
Экспериментальные исследования композиционных материалов на основе полиэтилена показывают, что повышение износостойкости у большинства композиций не сопровождается улучшением механических свойств, а в ряде случаев прочность и модуль Юнга снижаются при резком повышении износостойкости. У изделий из материала с волокнистым наполнителем значительно повышается размерная стабильность, а при использовании в качестве наполнителей металлических порошков резко увеличиваются теплопроводность, электропроводность и некоторые другие характеристики.
Материалы на основе полиарилатов
Широкое применение в машино- и приборостроении находят антифрикционные самосмазывающиеся материалы на основе полиарилатов для изготовления деталей подшипников скольжения и качения, предназначенных для работы в глубоком вакууме без смазки.
Полиарилаты марок Ф-1, Ф-2, Д-3, Д-4 и др. в чистом виде имеют высокий коэффициент трения (0,350,40) и относительно невысокую износостойкость. С целью улучшения триботехнических характеристик и повышения теплостойкости в полиарилат добавляют фосфор, дисульфид молибдена, медь и серебро. Например, композиционный материал Делан-524 на основе полиарилата ДВ-101 с добавкой 15% (массовая доля) дисульфида молибдена обладает самой высокой теплостойкостью среди полимерных материалов, перерабатываемых литьем под давлением.
Чистый полиарилат марки ДВ имеет нестабильные триботехнические характеристики из-за высокой величины адгезионной составляющей силы трения в результате наличия гидроксильных групп и макромолекул.