Page 129 - Dys

129

5.3. Контактна довговічність

Важливою характеристикою несучої здатності деталей машин є їх опір

руйнуванню за контактних навантажень. Це важливо для підшипників

кочення, зубчатих передач, бурильних доліт, деталей металургійної оснастки

та сільськогосподарської техніки [184] тощо. Опір руйнуванню матеріалів з

нанокристалічними структурами за високих контактних навантажень

вивчений недостатньо.

Загалом контактна втома характеризується тими ж ознаками, що й інші

види втомного руйнування, але її відмінною особливістю є ще більша

локалізація напружень порівняно зі звичайною втомою. Стан матеріалу за

контактних навантажень характеризується, насамперед, великими

градієнтами напружень, їх локалізацією у відносно невеликих об’ємах

поблизу поверхні та значними діючими напруженнями за двохмірної і

тримірної системи [115]. Оскільки такі напруження нерідко в невеликих

об’ємах біля поверхні деталей перевищують границю пружності і

спричиняють виникнення тріщин, якість поверхневих шарів в цьому випадку

суттєво впливає на їх роботоздатність [185, 186].

Встановлено [115] складну взаємодію поверхонь з проковзуванням в

границях контактної площадки навіть за нормального стиску тіл і значну дію

сил тертя на напружений стан матеріалу поблизу поверхні контакту.

Переміщення зони контакту викликає циклічну зміну напружень. Щоб

визначити вплив циклічності контактних напружень розглядають механізм

контактних деформацій за пульсуючого контакту кочення і кочення з

проковзуванням [187], оскільки саме з цією обставиною пов’язане

обмеження несучої здатності опор кочення.

В реальних умовах статичного стиску деталей, крім нормального тиску,

діють значні тангенціальні зусилля, які намагаються зсунути одну із

поверхонь відносно іншої. Наявність додаткової зовнішньої тангенціальної

сили впливає на розподіл напружень в зоні контакту, спричиняючи