Вестник МГТУ. 2016, №4.

Шеховцева Е. В. Усовершенствование смазки подшипниковой опоры вала 814 Использование повышенной чистоты контактных поверхностей пар качения, а также обильной подачи чистого охлажденного смазочного материала со значительным коэффициентом вязкости обеспечивает получение масляной пленки достаточной толщины, что замедляет процесс развития питтинга. Существует несколько этапов развития питтинга: микровыкрашивание, начальное и прогрессирующее выкрашивание. Этап микровыкрашивания представляет собой поверхностное усталостное выкрашивание, вызываемое циклическими контактными напряжениями и пластической деформацией микронеровностей контактирующих поверхностей в процессе притирки пар качения. Микровыкрашивание начинается в выступающих контактирующих поверхностях (гребни, следы от инструмента, в местах поверхностных дефектов). В первые сотни циклов нагружения имеет место инкубационный процесс развития микровыкрашивания, в течение которого происходит пластическая деформация микровыступов под действием касательных напряжений. При этом под микровыступами образуются микропустоты, в которых зарождаются подповерхностные усталостные трещины. При дальнейшем увеличении числа циклов нагружения происходит зарождение, быстрый рост усталостных микротрещин под поверхностью, их последующее слияние и выход на поверхность с образованием микрораковины или рисок (рис. 2). Частицы, отделившиеся от поверхности, имеют размер порядка 1 мкм. Их наличие в контакте вызывает дополнительно развитие полирования рабочих поверхностей. Само по себе развитие микровыкрашивания не вызывает катастрофического повреждения пар качения и может исчезнуть в процессе притирки. Рис. 2. Микровыкрашивание (риски) на беговой дорожке наружной обоймы подшипника Fig. 2. Micropitting (marks) on the external bearing race Критическим параметром, определяющим развитие микровыкрашивания, является относительная толщина смазочной пленки, представляющая отношение толщины пленки к сумме микронеровностей контактирующих поверхностей. Недостаточная вязкость масла вызывает уменьшение толщины смазочной пленки и способствует развитию микровыкрашивания. Увеличение вязкости масла оказывает положительное влияние на толщину масляной пленки и сопротивление развитию микровыкрашивания. Однако избыточная вязкость масла вызывает значительные потери энергии и существенное повышение рабочей температуры. Затем можно отметить этап начального выкрашивания , который характеризуется появлением мелких раковин диаметром менее 1 мм, глубиной не более 0,7 b B H B ( b B H B – полуширина площадки контакта). Начальное выкрашивание происходит в результате неравномерного распределения нагрузки по длине контактной линии, в зоне расположения дефектов металла или упрочняющих обработок. Обычно отдельные начальные раковины выкрашивания располагаются вдоль прямой линии в одной локализованной зоне на беговой дорожке (рис. 3). Часто в случае устранения неравномерности контакта и более равномерного распределения нагрузки никакого дальнейшего роста выкрашивания не происходит. Ямки выкрашивания, развитие которых было приостановлено после приработки (сглаживание вершин гребней шероховатости), не получают дальнейшего развития в связи с более равномерным распределением нагрузки. Прогрессирующее выкрашивание продолжает развиваться по мере увеличения срока службы подшипника. Оно характеризуется непрерывным увеличением степени повреждения активных поверхностей пар качения, уменьшением фактических размеров контактных площадок и значительным увеличением нагрузки на сохранившиеся участки. Далее при образовании единичных ямок выкрашивания при эксплуатации происходит интенсивное развитие повреждений, что приводит к выходу из строя подшипниковой опоры. Прогрессирующее выкрашивание характеризуется двумя параметрами – относительной площадью повреждений и глубиной ямок выкрашивания, которая определяется из условия h > 0,8 b B H B. Если питтинг вызван перекосами