Лекция 5. Антифрикционные материалы

План

5.1 Металлические материалы

5.2 Неметаллические материалы

5.3 Комбинированные антифрикционные материалы

5.4 Минералы

Антифрикционные материалы предназначены для изготовления подшипников (опор) скольжения, которые широко применяют в современных машинах и приборах из-за их устойчивости к вибрациям, бесшумности работы, небольших габаритов.

К антифрикционным материалам предъявляются определенные требования. Они должны обладать:

1) по возможности низкими значениями коэффициента трения;

2) высокой износоустойчивостью;

3) способностью быстро прирабатываться и легко приспосабливаться к ужесточению условий работы трибосистемы (вторичная приработка);

4) повышенной сопротивляемостью к заеданию и задиру;

5) хорошими свойствами совместимости трибосистемы;

6) достаточной прочностью и сопротивляемостью усталостным, кавитационным, короззионным и абразивным повреждениям.

Основные служебные свойства подшипникового материала – антифрикционность и сопротивление усталости. Антифрикционность – способность материала обеспечивать низкий коэффициент трения скольжения и тем самым низкие потери на трение и малую скорость изнашивания сопряженной детали – стального или чугунного вала.

Антифрикционность обеспечивают следующие свойства подшипникового материала: 1) высокая теплопроводность; 2) хорошая смачиваемость смазочными материалом; 3) способность образовывать на поверхности защитные пленки мягкого металла; 4) хорошая прирабатываемость, основанная на способности материала при трении легко пластически деформироваться и увеличивать площадь фактического контакта, что приводит к снижению местного давления и температуры на поверхности подшипника.

Критериями для оценки подшипникового материала служат коэффициент трения и допустимые нагрузочно–скоростные характеристики: давление р, действующее на опору, скорость скольжения u, параметр рu, определяющий удельную мощность трения. Допустимое значение параметра рu тем больше, чем выше способность материала снижать температуру нагрева и нагруженность контакта, сохранять граничную смазку.

Выбор материала зависит от условий работы подшипника.

Материалы, применяемые в качестве антифрикционных:

1) металлические – на основе меди, алюминия, железа;

2) неметаллические;

3) комбинированные;

4) минералы (камни).