2.1. Влияние свойств контакта на трение и износ

Свойства фрикционного контакта оказывают сильнейшее влияние на процессы трения и изнашивания, так как вследствие дискретности контакта касание выступов происходит только на отдельных площадках образующих фактическую площадь контакта.

Рис. 9. Влияние контурного давления qc на коэффициент трения f и его деформационную fd и адгезионную fa составляющие.

На рис.9 для примера показано влияние контурного давления на коэффициент трения f. Здесь N – нагрузка на контакте.

Отличительными особенностями теории контакта реальных поверхностей, является то, что использованные для расчетов параметры модели выбираются исходя из значений определенных экспериментально параметров, характеризующих свойств реальных поверхностей. Таким образом, удается получить модель контакта, свойства которой наилучшим образом приближаются к имеющим место в действительности.

Теория контакта реальных поверхностей основана на следующих допущениях:

- Расчет выполняется для элемента контурной площади, в пределах которого давление можно считать постоянным, а шероховатость определенной.

- Для описания топографии поверхностей используются две функции распределения: распределение материала по высоте шероховатого слоя (нормированное выражение кривой опорной поверхности), и распределение материала по высоте единичного выступа (форма выступа). Располагая этими двумя функциями легко получить функцию распределения вершин выступов по высоте.

- Выбор параметров законов распределения определяется их соответствием экспериментальным данным, полученным для реальных поверхностей в зависимости от характера технологической обработки или условий трения.

- В качестве модели единичной неровности используются клин, цилиндр, стержень, сферический сегмент и эллиптический сегмент. Предполагается, что для описания деформации модели выступа могут быть использованы классические решения контактных задач, полученные для изотропных материалов и макрообъемов.

- Характер деформации единичного выступа зависит от его формы и величины сближения, причем для одного и того же выступа деформация меняется от упругой к упругопластической и пластической.

- Расчет выполняется применительно к контакту шероховатой поверхности с гладкой твердой, а затем делается переход к контакту двух шероховатых поверхностей с использованием композиции законов распределения.