Усталостное изнашивание   

Усталостным называется механическое изнашивание в результате усталостного разрушения при повторном деформировании микро объёмов материала поверхностного слоя. Возникает как от трения качения, так и при трении скольжении.

Процесс усталостного изнашивания обычно связан с повторяющимися циклами напряжения в контакте качения или скольжения. Интенсивность такого изнашивания определяется следующими факторами:

-наличием остаточных напряжений и поверхностных концентраторов напряжений (окислов, крупных включений);

-качеством поверхности (микро профиль, загрязнения, вмятины, царапины, задиры, канавки);

-распределение нагрузки в сопряжении (упругими деформации, перекосом деталей, зазором);

-видами трения;

-наличием и типом смазочного материала.

Ystalosnoe_iznashivanie

Рисунок 2.2 – Схема усталостного изнашивания поверхности по этапам.

1 – для пластичных материалов, 2 – для хрупких материалов

Сначала трущиеся поверхности 1 образуют усталостные микротрещины 2 смазочный материал 2 попадая  в микротрещины, способствует их расклиниванию 3 и выкрашиванию частиц металла.

Наибольшее влияние на развитие усталостного изнашивания оказывает условие трения (нагрузка и температура), свойства материалов (твёрдость и шероховатость поверхности) и применяемые смазочные материалы.

Ystalosnoe_iznashivanie_grafic

Рисунок 2.3 – Зависимость наработки τ до появления усталостного выкрашивания от вязкости µ смазочного материала, твёрдости НВ мавтериала и нагрузки N.

Усталостное изнашивание наиболее часто наблюдается в условиях высоких контактных нагрузок при одновременном качении и проскальзывании одной поверхности по другой (зубчатые колеса, подшипники качения, зубчатые венцы).