Энергетический подход к вопросу о трении и износе Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Известия ТРТУ

Специальный выпуск

4

+ А®

Анализ полученных формул (10) и (11) показывает, что коэффициент трения зависит от таких характеристик, как атомный вес, число степеней свободы, плотность, а также от механических свойств и геометрического очертания контактирующих поверхностей деталей - радиуса и высоты неровностей, причем с увеличением атомного веса коэффициент трения ^а снижается.

1. Сливко-Колъчик Л.ИшОямолекулярныхяпроцессахянаяфрикционномяконтактезя ьыКонтактныеявзаимодействияягвердыхягеляиярасчетясилягренияяизносашМхя НаукаМ 971Лууфуш тх Крагелъский И.В.иДобычин М.И.иКомбалов В.С:йЭсновыярасчетовянаягрениеяия износ^ёМхгМашиностроениегй 977йт6я;ш

УДК 658. 562:621.01

О.В. Морозов ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ВОПРОСУ О ТРЕНИИ И ИЗНОСЕ

Основная задача при построении модели процесса трения состоит в определении законов и механизмов взаимодействия элементов пары трения между собой, а также с внешней средой.

Для прикладных инженерных расчетов желательно, чтобы число определяющих параметров системы было минимальным. Обычно число параметров, а также соотношение между ними определяются представлениями на микроскопическом уровне о молекулах, атомах, их расположении, силах взаимодействия между ними. Однако учесть все детали таких представлений невозможно из-за их недоступности и большого количества. Поэтому для описания процессов, происходящих в системе, лучше пользоваться макроскопическими параметрами как более доступными.

Рассмотрим поверхностный слой (ПС) как термодинамическую систему, обменивающуюся энергией с внешней средой. При этом виды энергии могут быть различными: механическая, тепловая, электромагнитная и др. Природа того или иного вида энергии определима на макроскопическом уровне.

При взаимодействии происходит обмен энергией между поверхностным слоем и другими элементами системы. Предположим, что поверхностный слой способен накапливать передаваемую ему энергию U, но при этом величина U имеет предельное значение ипред., определяемое физико-механическими характеристиками ПС. Количество энергии, переданное ПС толщиной h, можно определить следующим образом:

ЛИТЕРАТУРА

U=W+Q+E,

где W - работа внешних сил (трения, нормального давления);

Секция механики

О - тепловая энергия;

Е - другие виды энергии (электромагнитная, химическая).

При этом в поверхностном слое энергия II распределена следующим образом:

и=и!+и2+и3,

где И ] =ит+11деф - часть энергии, накопленная в ПС (тепловая + механическая);

11т - часть энергии, отданная основному материалу;

Из _ часть энергии, отданная внешней среде.

Поверхностный слой способен накапливать энергию до определенного значения ипред. Энергия III распределяется по толщине ПС, и если накопленная энергия Ц\ в слое толщиной сШ имеет значение, превышающее ипред, то происходит его разрушение и отделение от основного материала. При этом уровень энергии ПС падает (см. рисунок).

Таким образом, процесс трения и износа можно описать, пользуясь макроскопическими представлениями об энергии.

УДК 621.833

А.Д. Захарченко

ОСНОВНЫЕ КРИТЕРИИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ВОЛНОВЫХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ

Волновая зубчатая передача (ВЗП) является относительно новым видом механических передач, но уже получила достаточно широкое применение в приборостроении, на летательных аппаратах, в медицинской технике, в строительных, дорожных и грузоподъёмных машинах.