Радиально-упорного конического двухрядного роликоподшипника. Рисунок 5.30 - Окислительный износ на беговой дорожке наружного кольца

Рисунок 5.30 - Окислительный износ на беговой дорожке наружного кольца

Рисунок 5.29 - Износ схватыванием первого рода

двух стальных деталей

Проявление. На контактной поверхности детали из менее прочного материала образуются хаотически расположенные вырывы, а на детали из более прочного материала - налипания. Налипшие частицы высокой твердости способствуют развитию вторичных процессов местной пластической деформации и микрорезанию поверхностей трения. Силы трения определяются геометрическими характеристиками рабочих рельефов, площадью контактных поверхностей и прочностью металлических связей. Коэффициент трения чрезвычайно высок 4 - 6 единиц.

Разрывы металлических связей приводят к увеличению площади фактических контактов и уменьшению давления на поверхность трения. Интенсивность пластических деформаций снижается, на деталях появятся устойчивые пленки окислов и износ схватыванием I рода переходит в окислительный.

Окислительный износ развивается в условиях трения качения и трения скольжения со скоростями относительного движения деталей 1,5…7,0 м/с (без смазки). При граничной смазке интервал скоростей увеличивается до 20 м/с. Механизм разрушения – образование и разрушение твердых пленок окислов, возникающих на поверхностях контактирующих деталей. Эти процессы характерны для узлов трения, детали которых изготовлены из материалов с высокой твердостью и повышенным пределом текучести.

Проявление. Вид деталей, характеризуется появлением матовых поверхностей, состоящих из пленок химических соединений металла с кислородом (рисунок 5.30). Это наиболее благоприятный вид изнашивания. Скорость изнашивания минимальна по сравнению с другими видами механического износа. Коэффициент трения зависит от формы трущихся поверхностей и составляет порядка 0,3…0,7 при отсутствии смазывания.

Износ схватыванием второго рода. Условия образования: трение скольжения, высокие давление и скорость относительного перемещения (свыше 4 м/с), сочетание которых обуславливает большие потери на трение, высокий градиент и интенсивное возрастание температуры в поверхностных слоях (до 1600⁰С).

Проявление. Внешний вид поверхности - вырывы частиц на детали из менее прочного материала, чередующиеся через примерно одинаковые промежутки. Температура поверхности 600…1400⁰С. Такая температура заметно снижает механические свойства сталей, и металл размягчается, приводя к налипанию металла на поверхности более прочной детали (рисунок 5.31). Для подшипников качения износ схватыванием второго рода проявляется в виде заеданий, часто предшествующих полному разрушению.

Рисунок 5.31 - Вид посадочной поверхности внутреннего кольца подшипника

при износе схватыванием второго рода

Осповидный износ возникает при трении качения, переменных или знакопеременных нагрузках и высоких давлениях, достигающих предела выносливости. Многократные нагружения вызывают усталость материала. На плоскостях максимальных напряжений внутри детали зарождаются трещины. Их развитие приводит к разрыву контактной поверхности, что принципиально изменяет характер взаимодействия деталей.

Проявление. В местах образования сколов на контактных поверхностях появляются осповидные углубления (рисунок 5.32). Наиболее характерный вид изнашивания для деталей подшипников качения, который должен проявляться через 5…7 лет работы.

Рисунок 5.32 – Осповидное выкрашивание на теле качения шарикоподшипника

Обнаружить осповидное выкрашивание во время осмотра механического оборудования, чрезвычайно трудно. Элементы подшипника практически недоступны для визуального осмотра. Поворот шарика (рисунок 5.32) на угол 60⁰ не позволил бы обнаружить повреждение. Осмотр должен предварять результаты технического диагностирования.

Абразивный износ развивается при трении скольжения. Условия возникновения: наличие на поверхностях трения абразивных частиц, деформирующих микрообъемы поверхностных слоев и вызывающих процессы микрорезания.

Проявление. На поверхностях трения появляются однозначно ориентированные по отношению к направлению движения риски (рисунок 5.33). Скорость изнашивания зависит от размеров, формы, количества, свойств абразива и материалов деталей, от относительной скорости и давлениях на контактирующих поверхностях.