Причины износа деталей автомобиля

Виды, методы и системы ремонта автомобилей

При эксплуатации автомобили подвергаются различным внешним воздействиям, под влиянием которых их надежность снижается из-за появления неисправностей. В результате этого рабочие процессы в автомобиле либо нарушаются, либо становятся невозможными.

Характеристика вредных процессов, вызывающих потерю работоспособности автомобиля

При эксплуатации автомобилей процессы, вызывающие повреждения и разрушения деталей, именуют вредными. Повреждение детали – это частичная потеря ею служебных свойств. Разрушение – это всякий протекающий в материале или на его поверхности процесс, приводящий невозможности выполнения деталью заданных функций. К вредным процессам относятся: изнашивание рабочих поверхностей деталей вследствие трения, разрушение повреждение деталей под действием различных нагрузок (пластическое деформирование, излом, усталость металла, тепловое и электроэрозионное разрушение), под действием химически активных сред (химическая и электрохимическая коррозия потеря сообщенных детали служебных свойств (размагничивание и др.), полностью ликвидировать вредные процессы нельзя. Замедлить их протекание можно путем проведения технического обслуживания и текущих ремонтов.

Виды изнашивания деталей автомобиля

Изнашивание – это процесс постепенного изменения размеров и формы. тела при трении, проявляющийся в отделении с поверхности материала и в его остаточной деформации. Износ обычно выражается в линейных единицах, а иногда – в единицах массы.

Виды трения

Сухое трение. Это трение движения двух твердых тел без смазки на соприкасающихся поверхностях. Оно может быть получено в чистом виде в условиях абсолютного вакуума, т.е. при отсутствии воздействия окружающей среды. В практике к условиям сухого трения несколько приближается работа звеньев гусениц на песчаном сухом грунте.

Граничное трение – это. трение .движения двух твердых тел, имеющих на своих поверхностях незначительный слой смазочного материала (порядка 0,1 мкм), обладающего свойствами, отличающимися от объемных свойств жидкостей при жидкостном трении.

Жидкостное трение – явление сопротивления относительному перемещению, возникающее между двумя трущимися телами, разделёнными слоем смазочного материала, в котором проявляются его объемные свойства.

Виды изнашивания

Изнашивание подразделяется на три основные группы:

Механическое изнашивание подразделяют на абразивное и усталостное.

Абразивное изнашивание – это процесс, при котором трущиеся поверхности разрушаются в результате царапающего или режущего действия твердых тел или частиц. Разновидностью абразивного изнашивания является гидро- и газоабразивное изнашивание, когда износ происходит в результате воздействия твердых частиц, увлекаемых соответственно потоком жидкости или газа. Разновидность механического изнашивания – кавитационное изнашивание поверхности при относительном движении твердого тела в жидкости в условиях кавитации. Гидравлический удар образует каверны диаметром 0,1 – 1,2 мм.

Усталостное изнашивание поверхности трения или отдельных ee участков является следствием многократного деформирования микрообъемов материала, приводящего к возникновению трещин и от делению с поверхностного слоя частиц материала. Основной показатель усталостного изнашивания – глубина деформируемого слоя на поверхности трения. Усталостное изнашивание возможно как при трении качения, так и при трении скольжения и зависит от удельного давления в сопряжении, свойств материала детали и частоты циклов нагрузки.

Молекулярно-механическое изнашивание подразделяют на адгозионное и избирательный перенос.

Адгезионное изнашивание происходит в связи с возникновением на отдельных участках контактирующих поверхностей молекулярных (адгезионных) взаимодействий, силы которых превосходят прочность связей поверхностного слоя материала с основным материалом детали. К адгезионному изнашиванию склонны пары с металлическими поверхностями. Адгезионное изнашивание выражается в глубинном вырывании материала и переносе его с одной поверхности на другую, что приводит, как правило, к заеданию деталей.

Изнашивание в условиях избирательного переноса также характеризуется атомарными явлениями в зоне контакта и наблюдается, например, при трении металлополимерных пар, когда полимер переносится на поверхность металла, образуя на ней мономолекулярный слой. Образование в данном случае прослойки благоприятно сказывается на фрикционных характеристиках пары и приводит к резкому уменьшению интенсивности изнашивания.

Коррозионно-механическое изнашивание подразделяют на окислительное и изнашивание при фреттинг-коррозии.

Окислительное изнашивание возникает при наличии на поверхности трения защитных пленок, образовавшихся в результате взаимодействия материала детали с кислородом. Возникновение оксидных пленок не исключает, а ускоряет усталостное разрушение материала, так как в результате взаимодействия кислорода и металла образуются слои с повышенной хрупкостью, ускоряющей разрушение материала.

Изнашивание при фреттинг-коррозии происходит в процессе малых колебательных относительных перемещений контактирующих металлических поверхностей в результате периодических деформаций или вибраций элементов конструкции. Этот вид изнашивания характерен для поверхностей деталей в неподвижных соединениях, воспринимающих вибрационные нагрузки (например, наружные поверхности наружных колец шарико- и роликоподшипников, поверхности отверстий в корпусах подшипников, в заклепочных соединениях, работающих при вибрационной нагрузке и др.).

Основные характеристики изнашивания деталей автомобиля

Линейный износ U – это изменение размера детали (образца) в результате изнашивания в направлении, перпендикулярном поверхности трения.

Скорость изнашивания g=dU/dt – отношение износа к времени изнашивания. По скорости изнашивания можно судить о долговечности детали.

Интенсивность изнашивания j = dU/dS отношение износа к пути трения, на котором происходило изнашивание, или к объёму выполненной работы, например, к наработке машины в кубических метрах вынутого грунта (если это экскаватор).

Износостойкость – свойство оказывать сопротивление изнашиванию при определенных условиях трения. Износостойкость оказывался величиной, обратной скорости или интенсивности изнашивания.

Относительная стойкость – отношений износостойкости данного материала и материала, принятого за эталон, при их изнашивании в одинаковых условиях.

Причины ремонта трансмиссии

Трансмиссия — один из важнейших узлов автомобиля, который крайне важен для его правильной работы. Собственно, именно трансмиссия передает крутящий момент от двигателя авто к его ходовой части. Неудивительно, что производители уделяют этому механизму особое внимание, стремясь сделать его максимально надежным, поэтому неисправности в коробках возникают довольно редко (разумеется, при разумной и правильной эксплуатации).

Механические коробки передач — достаточно простой (среди других коробок) и очень надежный механизм, неполадки с АКПП встречаются чуть чаще. Однако любой механизм в результате работы изнашивается и начинает работать хуже, могут возникнуть какие-либо неисправности. Поэтому необходимо вовремя производить обслуживание и своевременный ремонт трансмиссии автомобиля, чтобы избежать полного выхода этого механизма из строя.

Основные признаки необходимости диагностики и ремонта коробки передач

Как правило, все наиболее распространенные неисправности в коробке передач сопровождаются некоторыми «симптомами», которые говорят о нарушениях в ее работе. Если вы замечаете в своей трансмиссии один из нижеописанных признаков — произведите диагностику самостоятельно или обратитесь в сервисный центр.

• проблемы с переключением передач (и во время движения, и на месте). Основная причина подобных нарушений — слишком низкий уровень масла в коробке, либо если масло в КПП потеряло свои смазывающие свойства. Смазочные материалы ненадлежащего качества также могут привести к сбоям в работе коробки. Еще одна причина возникновения проблем с переключением — плохая регулировка тросов (сцепления и переключения);
• запах гари в салоне. Как правило, подобное происходит при перегреве и пригорании трансмиссионного масла. Наиболее часто масло начинает пригорать, если произошла утечка, или уровень масла слишком мал;
• посторонние звуки при работе коробки в режиме нейтрали. Всем известно, что автомобиль на «нейтралке» звучит ровно, низко, кто-то даже может сказать — мелодично. Это говорит о правильной работе агрегатов и систем автомобиля. Если же при включенной нейтрали автомобиль издает посторонние звуки, скрежет, шум — это свидетельствует о том, что какие-то части и механизмы машины порядком износились, необходимо провести диагностику и заменить те детали трансмиссии, которые подверглись износу, устранить причины чрезмерного износа (если коробка относительно «свежая») и поменять масло, которое содержит продукты износа;
• утечка трансмиссионного масла или повышенный его расход. Эта неисправность может быть следствием каких-либо неполадок и привести к новым поломкам. Следует устранить причину утечки и восполнить объем масла;
• чрезмерно высокий уровень вибрации в салоне (сюда же относится вибрация рычага переключения передач). Это заметнее всего на нейтрали или низких оборотах двигателя;
• изменения в динамике переключения. Если процесс переключения стал происходить сложнее, изменилась динамика хода авто, появились резкие «рывки» и «провалы» в крутящем моменте, переключения недостаточно четкие — следует обратиться в автомастерскую как можно быстрее.

Условия эксплуатации, вредные для трансмиссии

Как было сказано выше, если эксплуатировать коробку передач правильно и аккуратно, вероятность возникновения в ней каких-либо неисправностей, которые приводят к тому, что необходим ремонт автомобильной трансмиссии, сравнительно невысока. Существует список условий эксплуатации, в которых КПП повреждается или изнашивается быстрее.

• чрезмерно резкие переключения передач;
• рваный ритм вождения;
• частое буксирование и старт двигателя «с толкача»(для автоматических коробок);
• использование неподходящего по вязкости и типу масла;
• несвоевременная замена масла;
• резкие перепады температур;
• эксплуатация в погодных условиях с чрезмерно низкой или высокой температурой, в особенности с маслом «не по сезону»;
• частое торможение коробкой и езда на не подходящей для данной передачи скорости и крутящем моменте;
• для автоматов — включение парковочного режима или заднего хода во время движения автомобиля вперед со скоростью более 2-4 км/ч.

Все это значительно снижает ресурс коробки передач. Особое внимание на условия эксплуатации и поддержание коробки передач в идеальном состоянии стоит обратить, если вы обладаете автомобилем иностранного производства. Дело в том, что российские авто (как бы их ни проклинали российские автовладельцы) все же более приспособлены к российским условиям эксплуатации, легче переносят нагрузки и сложные дорожные условия. Иностранные же автомобили, как правило, рассчитаны на другие условия.

С этим же связано и понятие «необслуживаемая трансмиссия», столь популярное среди современных производителей. В первую очередь это актуально для деталей автоматов. Завод-изготовитель заявляет, что в трансмиссии его автомобиля не нужно производить замену масла или ATF, так как изначально в коробку залито масло, достаточное для эксплуатации в течение всего срока службы автомобиля.

Только производитель умалчивает, что этот «срок службы» обычно равен 170 000 километров пробега или 7 годам эксплуатации автомобиля, причем, по хорошим дорогам и без чрезмерной нагрузки на агрегаты машины. Согласитесь, автомобиль с такими характеристиками является для российских водителей если не «почти новым», то вполне приемлемым для покупки с рук.

Основные неисправности трансмиссии

Однако, как бы аккуратно ни использовался автомобиль, определенная вероятность возникновения поломок все же есть. Ниже будут описаны основные неполадки, с которыми может столкнуться автомобилист, а также методы их устранения. Ремонт трансмиссии грузовых автомобилей во многом аналогичен процедурам, относящимся к легковым КПП, поэтому и типичные неполадки в них примерно одинаковые.

Однако же КПП на грузовиках и легковых автомобилях все же значительно отличается, поэтому перед тем, как приступить к ремонту и диагностике, следует выяснить все нюансы, которые касаются именно вашей КПП. Ремонт автоматической же трансмиссии значительно сложнее, чем у механики, поэтому его следует доверить квалифицированным специалистам.

К числу наиболее распространенных неполадок относятся: проблемы с переключением передач, автономное выключение передачи без участия водителя, шум при работе коробки (не характерный для ее штатной работы), появление подтеканий смазки, перегрев узлов КПП.

Трудности с включением и переключением передач могут быть вызваны целым рядом причин. К наиболее частым относят заедание шарниров, выключение передач, не проходящее до конца, деформации рычага или вилок переключения передач, тугое движение муфт и штоков вилок (возникающее при загрязнении шлиц и гнезд штоков соответственно), клин сухарей. Чтобы избавиться от этих проблем, следует произвести чистку отверстия под фиксаторы и замену деталей, подвергшихся износу.

Если проблемы с включением передач носят постоянный характер, и для включения той или иной передачи водителю приходится прилагать ощутимые усилия, нужно произвести регулировку привода управления переключением.

Чтобы осуществить данную регулировку, вам нужно поставить автомобиль на нейтраль, ослабить хомут, который соединяет тягу со штоком и поставить рычаг таким образом, чтобы нижняя часть рычага находилась под углом в 90 градусов к поверхности пола в салоне автомобиля, а рукоятка рычага находилась от правого сиденья на расстоянии одной третьей от общей дистанции между передними сиденьями. Такое положение необходимо либо зафиксировать самостоятельно (рукой), либо попросить кого-то помочь и затянуть гайку, располагающуюся на хомуте.

Если передача автомобиля выключается без участия водителя (самопроизвольно), это говорит об изношенности деталей, входящих в состав коробки. Как правило, изнашиваются зубья муфты синхронизатора и его кольца, шарики штоков (также возможен износ их гнезд или чрезмерно сильное их загрязнение), пружины фиксаторов. Ремонт будет заключаться в том, чтобы выяснить, какие именно детали подверглись износу, и поменять их, либо восстановить (если такая возможность имеется).

Если происходит выключение задней передачи, проверьте, достаточно ли хорошо прикреплена трансмиссия к картеру сцепления. Если имеется люфт в креплениях деталей, гайки крепления следует затянуть потуже. Если после вышеописанных процедур проблема все еще не решена, неисправность стоит поискать в механизме крепления вилок переключения. Нелишним будет проверить, в должном ли состоянии находятся зубья шестеренок, насколько сильно изношены фиксаторы.

Шум в коробке, как правило, также может возникать из-за целого ряда причин. Наиболее распространен среди них износ рабочих шестеренок и подшипников, элементов, входящих в состав синхронизатора. Стоит проверить, имеется ли люфт в креплении валов. Классическая причина шума в КПП — слишком маленький уровень масла или ATF, а также их загрязнение или потеря ими своих охлаждающих и смазочных свойств.

Нарушения в работе деталей могут наблюдаться также при вспенивании масла или, напротив, при его загустении (что частенько случается в холодную погоду). Нужно обязательно проверить, достаточный ли объем масла залит (и в каком оно состоянии, не является ли горелым и не содержит ли примесей), есть ли следы от течи масла. Еще одна распространенная неполадка — забился сапун (это небольшое отверстие, которое соединяет полость картера с атмосферой: таким образом препятствуется возникновение чрезмерно высокого давления в КПП).

Помимо вышеописанных действий можно поменять прокладки и сальники (эту процедуру обычно принято производить одновременно с заменой масла). Если сухари слишком сильно износились, их лучше поменять вместе с шестеренками.

Утечка масла в основном происходит из-за слишком слабого крепления крышки картера трансмиссии и износа сальников. Также причиной может являться слишком слабое крепление картера сцепления к картеру трансмиссии. Возможно, течь возникает из-за того, что деформированы прокладки. Искать течь (при отсутствии явных подтеков) следует в первую очередь у пробки отверстий, предназначенных для заливания и сливания масла.

Если не удалось обнаружить место течи, следует в первую очередь тщательно очистить картер трансмиссии при помощи растворителя (или керосина, если таковой имеется), долить масло до необходимого уровня, нанести тальк на те места в картере, откуда потенциально может быть течь (за неимением талька подойдет измельченный мел или известь), чтобы точнее определить, имеется ли подтекание.

НЕ ТРАТЬТЕ ДЕНЬГИ НА ПЕРЕКРАСКУ!
Теперь Вы сами сможете всего за 5 секунд убрать любую царапину с кузова вашего автомобиля.

Вполне возможно, что на настоящий момент течь обнаружить не удается из-за того, что масло недостаточно жидкое — в таком случае его следует разогреть, проехав примерно 25-30 километров на высокой скорости. После прогрева масла необходимо установить машину на подъемник или яму и повторно осмотреть места, в которых может быть течь. Своевременное обнаружение имеющейся течи может помочь избежать такой дорогостоящей операции, как ремонт автомобильной трансмиссии.

Чрезмерно сильный нагрев трансмиссии чаще всего является следствием чрезмерно низкого уровня масла в КПП (это вполне логично, масло в трансмиссии выполняет еще и охлаждающую функцию). Проверьте уровень масла или трансмиссионной жидкости и долейте его до оптимального (как правило, таким уровнем является нижняя кромка отверстия, предназначенного для заливания масла).

Является ли нормальным температурный режим работы коробки передач, можно узнать как по приборам, так и тактильно — если тыльная сторона ладони может долго выдержать контакт с корпусом трансмиссии, нагрев считается нормальным. В случае, если масла вполне достаточно, причиной чрезмерного нагревания трансмиссии может являться наличие продуктов износа в картере коробки передач.

Для того, чтобы проверить, имеются ли в масле стружка и металлические частицы, его следует пролить через специальную магнитную пробку. Если в масле имеется большое количество металлической стружки, следует его поменять, предварительно выяснив причину износа деталей и поменяв их на новые. Если на магнитной пробке остались крупные металлические частицы, вероятнее всего, какая-то деталь вышла из строя, следует осмотреть коробку дополнительно и произвести ремонт трансмиссии вашего автомобиля.

Сохраните ссылку чтобы не потерять, она Вам понадобиться:

Износ деталей в механизмах. Виды, возникновение износа

1. Виды износа

Износом называется постепенное поверхностное разрушение материала детали, сопровождающееся отделением от него частиц, переносом частиц на сопряженную поверхность детали, а также изменением качества поверхности — ее геометрии и свойств и поверхностных слоев материала.

В практике встречается нормальный и катастрофический износ. Нормальный износ может быть заранее оценен и учтен при планировании ремонтных работ, а катастрофический износ выводит машину из строя внезапно.

Уменьшение величины нормального износа и вероятности катастрофического дает увеличение общего срока службы машины, а также снижает стоимость и продолжительность ее ремонтов.

Износ происходит вследствие механического, теплового, химического и электрического воздействия на материал соприкасающегося с материалом трущегося тела, воздействия свободных твердых частиц другого материала или окружающей среды.

Износ, так же как и трение, связан со сложными, недостаточно изученными явлениями в поверхностных слоях материала.

Истирание наблюдается при относительном движении прижатых друг к другу поверхностей. На истирание расходуется часть энергии трения.

Процесс истирания объясняется следующими явлениями:

• а) выступающие неровности соприкасающихся деталей при движении задевают друг за друга и механически отрывают частицы металла с поверхностей;
• б) поверхности приходят на отдельных участках в молекулярное соприкосновение, как бы привариваясь друг к другу; при дальнейшем относительном движении происходит разрушение мест приварки, сопровождающееся отрывом приставших частиц с сопряженных поверхностей;
• в) аморфные слои приработанных поверхностей в отдельных точках сильно нагреваются и размягчаются; при относительном движении поверхностей размягченные частицы переносятся со своих мест на значительные расстояния, по пути застывают и оказываются отделенными. При истирании может имеет место сочетание перечисленных явлений.

Абразивный износ наблюдается при попадании на трущиеся поверхности мелких частиц высокой твердости (абразива шлифовального круга, окалины, песка и т.д).

При жидкостном трении свободные частицы, имеющие размеры меньше толщины масляного слоя, оказывают сравнительно слабое влияние на износ поверхностей.

При нежидкостном трении, а также когда размер частиц превышает толщину масляного слоя, наблюдается интенсивный износ поверхностей. Следы износа имеют вид мелких продольных канавок.

Когда одна трущаяся поверхность имеет малую твердость, абразивному износу подвергается главным образом другая поверхность. Это объясняется более прочным удерживанием частиц абразива на менее твердой поверхности за счет того, что частицы под внешним давлением углубляются в менее твердую поверхность и удерживаются в ней, и, следовательно, происходит меньше движения частиц абразива относительно мягкой поверхности, чем относительно твердой.

Задиры на поверхности проявляются в быстром образовании продольных канавок значительной глубины (до 1 мм и больше). Явление задиров для большинства машин относится к категории катастрофического износа. Процесс образования задиров объясняется сцеплением трущихся поверхностей в отдельных местах, вырыванием значительного количества металла с одной поверхности и появлением нароста на другой. При дальнейшем относительном движении поверхности нарост вызывает появление задира и дальнейшего прогрессивного разрушения поверхности.

Большая опасность задира получается при поверхностях из одинаковых металлов. Попадание абразивных частиц может послужить самостоятельной причиной задира (при достаточно крупных частицах) или способствовать началу описанного выше процесса вследствие повышения удельного давления в точке, расположенной впереди зерна абразива, где происходит выпучивание металла.

Усталостное выкрашивание заключается в отслаивании частиц металла с трущихся поверхностей вследствие явления усталости при периодически изменяющихся нагрузках. Явление усталостного износа обычно наблюдается в высших кинематических парах, главным образом при обильной смазке. Последнее объясняется внедрением жидкости в микротрещины на поверхности, что способствует разрушению последней. Смятие, постепенно возрастающее, наблюдается при недопустимо больших удельных давлениях или при плохо подогнанных, выставленных и обработанных, не прошедших предварительной приработки поверхностях.

Коррозионный износ является следствием химического или электрического воздействия среды; на интенсивность коррозии оказывает большое влияние нагрев поверхности детали, ускоряющий процесс износа.

Факторы, влияющие на износ трущихся поверхностей:

• а) материалы трущихся поверхностей и их термообработка;
• б) качество поверхностей трения;
• в) степень загрязнения мест трения;
• г) характер и род смазки;
• д) величина удельного давления;
• е) величина удельной работы трения;
• ж) скорость.

Обычно износ металлов получается тем меньше, чем выше их твердость. Поэтому для повышения износостойкости рекомендуется применять для поверхностей стальных и чугунных деталей термическую обработку, насыщение поверхностных слоев соответствующими веществами (цементация, азотизация), а также поверхностные покрытия износостойким материалом (например, хромом, твердым сплавом).

При необходимости для термообработки отдельных участков крупных стальных и чугунных деталей производится по-

верхностный нагрев нужных мест токами высокой частоты или газовым пламенем, а покрытие твердым сплавом производится методом электроэрозионной обработки.

2. Способы выражения величины износа

Износостойкость является эксплуатационным или служебным свойством материала, детали или сопряжения (трущихся поверхностей), поэтому износ может выражаться различными способами, ближе всего характеризующими их служебное назначение. Во многих случаях наиболее удобно выражать износ величиной уменьшения линейного размера тела в направлении, нормальном к поверхности (линейный износ). Если линейный износ Δh произошел на пути трения Δs за время Δt, то отношение Δh: Δs явится «интенсивностью линейного износа», или «темпом линейного износа», а отношение Δh: Δt – «скоростью линейного износа».

3. Учет приработки

Во всех процессах трения и изнашивания важное значение имеет приработка в начале эксплуатации машины. Приработкой называется процесс постепенного изменения в результате изнашивания начальной микрогеометрии (ее величины и напраления) и взаимного прилегания обеих поверхностей деталей до достижения стабильной шероховатости и постоянной величины прилегания.

В интенсивности изнашивания сопряжений деталей машин часто наблюдаются периоды приработки а, характеризующиеся повышенным размерным износом, и нормальной работы б, более устойчивой к износу (рис. 3).

Рис. 3. Интенсивность износа на стадиях: а — приработки; б — нормальной работы

Во время приработки интенсивность изнашивания постепенно снижается. Одновременно с явлениями изменения шероховатости и увеличения поверхности прилегания часто в процессе приработки происходит изменение физико-механических свойств поверхностных слоев трущихся металлов, поскольку в контакте преобладают пластические деформации (главным образом вследствие наклепа).

Высота и характер макро- и микронеровностей на трущихся поверхностях оказывают большое влияние на первоначальную стадию износа и изменение размера детали после приработки, потому что при уменьшении площади контакта поверхностей, из-за макро- и микронеровностей, возникают более высокие контактные напряжения, чем при более полном их прилегании.

Применение отделочных операций (выхаживания, суперфиниширования, хонингования, шабрения, притирки, доводки и др.) при обработке трущихся поверхностей уменьшает высоту неровностей и позволяет обеспечить более полное их прилегание.

Улучшение поверхностей трения происходит также в процессе первоначальной приработки, которая для устранения опасности задиров часто производится на пониженных режимах работы.

Заданным внешним условиям трения (нагрузка, скорость, смазка и т.п.) соответствует определенное состояние приработанности; при утяжелении этих условий происходит дополнительная приработка поверхностей.

4. Влияние условий работы на износ деталей

Распределение износа между трущимися поверхностями, а также по их длине и ширине имеет большое значение для работы механизма, долговечности деталей и стоимости ремонта.

В каждой трущейся паре предпочтителен более сильный износ простой и легко заменяемой детали и менее сильныйсложной и дорогой. При конструировании машин это учитывается соответствующим выбором материалов:

• сложная деталь делается из более твердого металла и часто подвергается термической обработке и поверхностным покрытиям;
• более простая деталь выполняется из более мягкого металла (например, втулки, вкладыши и т.д.).

Распределение износа по поверхности трения зависит от формы поверхности и условий работы пары.

Во вращательной паре с одним неподвижным и одним вращающимся элементами имеют место три следующих характерных случая распределения износа (а — подвижный вал, б — вал неподвижный).

1. Нагрузка постоянного направления — износ вращающегося элемента будет равномерным по всей поверхности, а неподвижного элемента — сосредоточен на одном участке поверхности (рис. 4). В результате ось вращения сместится в сторону местного износа, при этом положение ее центра вращения детали и ее балансировка не нарушаются. Неподвижным может быть как охватывающий, так и охватываемый элемент.
2. Вектор нагружающей силы следует за движением вращающегося элемента (рис. 5) — износ неподвижного элемента получается равномерным, износ вращающегося элемента — местным. Ось вращения после износа поверхностей соприкосновения не изменит своего положения, но вращающаяся деталь сместится относительно нее в сторону местного износа, что может привести к заметному увеличению дисбаланса,
3. Вектор нагружающей силы и подвижный элемент пары вращаются с различными угловыми скоростями — износ обеих трущихся поверхностей получается равномерным (рис. 6).

Рис. 4. Вращение при постоянной нагрузке

Рис. 5. Вращение с приложением вектора силы в одной точке

К этому же случаю (рис. 6, в) относятся два вращающихся с различной скоростью элемента при постоянном направлении вектора нагружающей силы.

Рис. 6. Вращение вектора силы и подвижного элемента с разными угловыми скоростями

В двух первых случаях линейный суммарный износ может получиться меньшим, если из более износостойкого (твердого) материала будет изготовлена деталь с местным характером износа. Однако на практике обычно применяется обратное соотношение твердости поверхности материалов деталей по следующим соображениям:

• сочетание слабого равномерного износа Δ1 одной детали с более сильным местным износом Δ2 другой детали (рис. 7, а) не приводит к существенному нарушению характера контакта поверхностей.

Незначительное по величине уменьшение радиуса кривизны твердой равномерно изнашивающейся детали компенсируется местным износом другой детали, при этом зона контакта α (рис. 7, а) практически не уменьшается и удельное давление на поверхностях не возрастает.

Рис. 7. Характер изменения зоны контакта

Если же соотношение твердости поверхностей взять обратным рассмотренному, то сильный равномерный износ Δ1 мягкой детали при слабом местном износе Δ2 твердой детали приведет к значительному уменьшению зоны контакта α (рис. 7, б), увеличению удельного давления и повышению интенсивности износа;

• замена детали с местным износом на новую восстанавливает нарушенное первоначальное положение оси вращения или положения центра вращения. Равномерное распределение износа в сочетании с большей твердостью металла обеспечивает незначительный износ более сложной и дорогой детали без нарушения в ней положения центра вращения изнашивающейся поверхности; местный характер износа в сочетании с мягким металлом концентрирует износ на менее трудоемкой, легко заменяемой детали (обычно втулка или вкладыш), отчего ремонт машины упрощается.

Третий случай (рис. 6, в) характеризуется наименьшей величиной линейного суммарного износа поверхностей. Смещения оси вращения вследствие износа здесь не произойдет, нарушение же положения центра вращения поверхности будет равно сумме радиальных износов обоих элементов. Удельная работа трения, приходящаяся на единицу площади поверхности и равная произведению силы трения на относительное перемещение поверхностей, будет одинакова и равномерно распределена по обеим поверхностям. Поэтому выбор соотношения твердости поверхностей деталей диктуется только желанием сконцентрировать износ на той или иной детали по соображениям удобства ремонта. Обычно в таких случаях обе поверхности стремятся выполнить с возможно большей износостойкостью.

Третий случай в чистом виде на практике встречается редко. Примером использования рассмотренного принципа может служить посадка неподвижного наружного кольца шарикоподшипника в корпус механизма с небольшим натягом; как установлено практикой, кольцо при работе постепенно поворачивается, обеспечивая равномерный износ дорожки, по которой катаются шарики.

В поступательной паре всегда наблюдается тенденция к неравномерному износу поверхностей в связи с тем, что отдельные участки последних периодически выходят из соприкосновения.

Неравномерный износ поверхностей со временем приводит к искажению их формы и нарушению правильного контакта. Чтобы ослабить это явление, следует для детали, имеющей равномерное или близкое к нему распределение удельной мощности сил трения, выбирать менее твердый материал, чем для сопряженной детали, работающей с сильно изменяющейся по длине удельной мощностью сил трения.

Постоянство режима работы пары облегчает борьбу с износом. Например, если вал работает с постоянным числом оборотов в минуту, имеется возможность выбрать для его подшипников оптимальный режим жидкостного трения; если же число оборотов в минуту меняется в пределах 1:50 (металлорежущие станки), становится невозможным обеспечить жидкостное трение в подшипниках на всем диапазоне скоростей вращения. В этом случае выгодно применять подшипники качения.

Режим работы кинематических пар нарушается при разбеге и выбеге машины. Наблюдениями установлено, что подшипники автомобильного двигателя за периоды разбега и выбега изнашиваются больше, чем за все время работы при установившемся движении. Одной из действенных мер борьбы с повышенным износом при разбеге машины является обильная подача смазки перед пуском машины насосом или ручным лубрикатором.

Источник http://seite1.ru/obzory-i-sovety/prichiny-iznosa-detalej-avtomobilya/.html
http://akppgid.ru/transmissiya/prichiny-remonta-transmissii.html
Источник Источник Источник http://extxe.com/19105/iznos-detalej-v-mehanizmah-vidy-vozniknovenie-iznosa/