- •1.1. Введение. Роль курса в подготовке инженера-механика. План изучения дисциплины
- •1.1.1. Этапы развития трибологии
- •1.1.2. Изучение триботехники
- •1.1.3. Основные термины и определения
- •1.2. Микрогеометрия поверхностей
- •1.2.1. Геометрические характеристики поверхностей
- •1.2.2. Контакт поверхностей.
- •1.3. Нагрузка, скорость и температура в контакте
- •1.3.1. Нагрузки в контакте
- •1.3.2. Скорость в контакте
- •1.3.3. Температура в контакте
- •Лекция 2
- •2.1. Физико-химические свойства поверхностных слоев трущихся тел
- •2.1.1. Качество поверхности
- •2.1.2. Остаточные напряжения и микротвердость
- •2.1.3. Поверхностная энергия
- •2.1.4. Адсорбция и хемосорбция
- •2.1.5. Эффект Ребиндера (Эффект адсорбционного понижения прочности)
- •2.1.6. Диффузия
- •2.1.7. Химическая активность
- •2.1.8. Агдезия
- •2.1.9. Структура поверхности
- •2.2. Краткий обзор видов трения и изнашивания
- •2.2.1. Виды трения в узлах машин
- •2.2.2. Трение покоя без смазочного материала
- •2.2.3. Трение скольжения без смазочного материала
- •2.2.4. Трение качения без смазочного материала
- •2.2.5. Трение со смазочным материалом
- •2.2.6. Трение при граничной смазке
- •2.2.7. Трение при гидродинамической смазке
- •2.2.8.Трение при эластогидродинамической смазке
- •2.2.9. Трение при смешанной смазке
- •2.2.10. Виды изнашивания
- •2.2.11. Абразивное изнашивание
- •2.2.12. Усталостное изнашивание
- •2.2.13. Изнашивание при заедании
- •2.2.14. Эрозионное изнашивание
- •2.2.15. Кавитационное изнашивание
- •2.2.16. Изнашивание при фреттинге
- •2.2.17. Окислительное изнашивание
- •2.2.18. Изнашивание при фреттинг-коррозии
- •2.2.19. Водородное изнашивание
- •2.2.20. Изнашивание при избирательном переносе
- •2.2.21. Дополнительные замечания
- •2.3. Триботехнические характеристики пар трения и их зависимость от условий эксплуатации
- •2.3.1. Удельная нагрузка (номинальное давление ра)
- •2.4. Классы износостойкости
- •2.5. Классификации пар трения
- •3.1. Смазка и смазочные материал
- •3.1.1. Жидкие см
- •3.1.1.1. Моторные масла
- •3.1.1.2. Трансмиссионные масла
- •3.1.1.3. Индустриальные масла
- •3.1.2. Пластичные смазочные материалы
- •3.1.3. Специальные смазочные материалы
- •3.1.4. Выбор см
- •3.2. Смазочные устройства
- •3.3. Уплотнительные устройства
- •Лекция 5 4. Основы расчета узлов трения
- •4.1. Расчет фактической площади контакта и фактического давления
- •4.3.1. Основы усталостной теории изнашивания.
- •4.3.2. Использование закона изнашивания
ТРИБОТЕХНИКА
Лекция 1
1.1. Введение. Роль курса в подготовке инженера-механика. План изучения дисциплины
Повышение надежности и долговечности машин, решение экологических задач является одной из главной проблем современной науки и техники. Известно, что основной причиной выхода из строя машин является не их поломка, а износ подвижных сопряжений и рабочих органов под влиянием сил трения. Поэтому указанная проблема может быть решена только при удачном применении результатов теоретических и прикладных исследований в области трения, изнашивании и смазки, так называемых трибологических явлений.
Термин «трибология» впервые появился в печати в 1966 г. в докладе группы британских экспертов парламенту о состоянии проблем смазки и происходит от греч. «tribos»- трение. По полученным оценкам путем улучшения смазочного хозяйства Великобритания смогла снизить потери и получить прибыль 0,5 млрд. фунтов стерлингов в год. Было отмечено, что причины столь значительных потерь являлся низкий уровень теоретических и практических знаний и отсутствие специалистов в области трибологии.
Трибология - научно-техническая дисциплина , рассматривающая взаимодействие отраслей в относительном движении и его практические приложения, или трибология - наука о трении, изнашивании и смазке.
Триботехника - раздел трибологии - научно- техническая дисциплина, рассматривающая практическое применение трибологии при проектировании, изготовлении и эксплуатации узлов трения.
Из-за износа узлов и деталей, а также рабочего инструмента происходит 80- 90 % отказов машин.
За полный срок службы машин эксплуатационные расходы, трудоемкость ремонта и затрат материалов на ремонт в несколько раз превышает затраты на изготовление новых машин.
Ремонтом оборудования в развитых странах занято около 30 % общего числа рабочих и станочного парка.
На ремонт расходуется 20 % всего выплавляемого металла.
На преодоление трения в подвижных сочленениях в транспортных машинах расходуется более половины топлива.
Для снижения трения в мире расходуется более 100 млн. тонн смазочных материалов.
1.1.1. Этапы развития трибологии
Начальный этап (этап практических решений):
-применение растительных и животных масел и жиров для смазывания; -замена трения скольжения трением качения (катки, колесо). 1508 год- Леонардо да Винчи
-пропорциональность сопротивления трения нагрузки, зависимость от площади; -подшипники качения 1686 год-Исаак Ньютон:
-закон, определяющий зависимость между сопротивлением внутреннего трения плоскостей и силы, необходимой для преодоления этого сопротивления. 1696 год - Гильом Амонтон: - заново открыл закон трения да Винчи. 1778 год - Шарль Кулон: -двучленный закон трения; -закон трения качения.
1883 год- Н.П.Петров, 1886 год - О. Рейнольдc: -основы теории гидродинамической смазки. XX век: 20-е годы:
-начало систематических исследований. 30-е годы:
- золотой век науки о трении; -молекулярная теория; -молекулярно-механическая теория трения. 40-50-е годы:
-первые работы по эластогидродинамике; -теория усталостного изнашивания; -теплофизика трения. 60-70-е годы:
-завершение формирования трибологии как единой научной дисциплины; -эффект аномально-низкого трения; -избирательный перенос; -водородное изнашивание.