О некоторых критериях, характеризующих изнашивание при фреттинге

На базе механики дискретного контакта шероховатых поверхностей деталей машин предложены количественные критерии, определяющие границы режимов изнашивания при фреттинге. Физическим обоснованием критериев служит соотношение амплитуды тангенциальных колебательных смещений контактирующих тел и характерных линейных величин, связанных с размерами площадок фак-тического контакта соприкасающихся поверхностей. Характеризовать режимы изнашивания при фреттинге удобно с помощью карт, на которых в координатах амплитуда колебаний/нормальная кон-тактная нагрузка (или номинальное контактное давление) показаны границы областей соответствующих режимов. Экспериментально показано влияние режима изнашивания на ресурс одного из распространённых видов контактных соединений, подверженных фреттинг-изнашиванию, а именно — электрических контактов. С помощью карты режимов фреттинг-изнашивания проанализировано влияние амплитуды тангенциальных колебаний и нормальной нагрузки на зависимость контактного электросопротивления от числа циклов колебаний при различных режимах. Показано принципиальное отличие этой зависимости в режиме фреттинг-изнашивания и при обычном возвратно-поступательном движении контактирующих поверхностей. Предложенные критерии режимов фреттинг-изнашивания и их наглядное представление в виде карт режимов изнашивания позволяют прогнозировать механизм изнашивания данного контактного соединения. Понимание механизма изнашивания позволяет обоснованно выбрать материалы контактирующих деталей и параметры контактного соединения (контактное давление, контактную жесткость) для обеспечения надежности фрикционных соединений, в том числе электроконтактных, в условиях изнашивания при фреттинге.

1. Мышкин Н.К., Петроковец М.И. Трение, смазка, износ. Физические основы и технические приложения трибологии. — М.: ФИЗМАТЛИТ. — 2007

2. Мышкин Н.К., Кончиц В.В., Браунович М. Электрические контакты. — Долгопрудный: Интеллект. — 2008

3. Bhushan B. Introduction to Tribology. — John Wiley & Sons, Ltd. — 2013

4. Хопин П.Н., Шишкин С.В. Трибология: учебник для вузов. — М.: Юрайт. — 2021

5. Vingsbo O. and Soderberg S. On Fretting Maps // Wear. — 1988 (126), no. 2, 131—147. doi: 10.1016/0043-1648(88)90134-2

6. Liskiewicz T., Dini D., and Liu Yanfei. Transition Criteria and Mapping Approaches // Fretting Wear and Fretting Fatigue. Fundamental Principles and Applications / T. Liskiewicz and D. Dini (Eds.). — Elsevier Inc. — 2023, 37—44

7. Popov V.L. Contact Mechanics and Friction: Physical Principles and Applications. — Berlin: Springer-Verlag GmbH. — 2017

8. Kapsa P., Fouvry S., and Vincent L. Basic Principles of Fretting // Wear – Materials, Mechanisms and Practice / G. Stachowiak (Ed.). — John Wiley & Sons, Ltd. — 2005, 317—338

9. Дыха А.В., Заспа Ю.П., Слащук В.А. Трибоакустический контроль процесса фреттинга // Трение и износ. — 2018 (39), no. 2, 213—216

10. Измайлов В.В., Новоселова М.В. Физические основы контактного взаимодействия, трения и изнашивания: монография. — Тверь: Тверской государственный технический университет. — 2024

11. Иванов А.С. Конструирование машин. Развитие основ. Прочность, жесткость, надежность: учеб. пособие для вузов. — СПб.: Политехника. — 2021

12. Измайлов В.В. Контактное взаимодействие поверхностей в условиях малых тангенциальных перемещений // Трение и износ. — 2013 (34), № 2, 120—128

13. Varenberg M., Etsion I., and Halperin G. Slip Index: a New Unified Approach to Fretting // Tribology Letters. — 2004 (17), no. 3, 569—573. doi.org/10.1023/B:TRIL.0000044506.98760.f9

14. Argatov I.I. and Chai Y.S. A Theoretical Justification of the Slip Index Concept in Fretting Analysis // Friction. — 2023 (11), no. 7, 1265—1275

15. Dini D. and Liskiewicz T. Contact Mechanics in fretting // Fretting Wear and Fretting Fatigue. Fundamental Principles and Applications / T. Liskiewicz and D. Dini (Eds). — Elsevier Inc. — 2023, 31—37