Гаркунов Д.Н. Триботехника. Износ и безызносность. Страница 130

На поверхностях тел качения, как и при их скольжении, возникают силы сцепления. Адгезионное сцепление незначительно влияет на силы трения качения (наличие граничной смазки почти не сказывается на силе трения качения), но играет большую роль в изнашивании тел качения.

С помощью метода радиоактивных изотопов доказано, что при качении шарика из сапфира по поверхности меди происходит некоторый перенос металла с дорожки качения на шарик. Если поверхности смазаны олеиновой кислотой, то сопротивление качению шарика не изменяется, однако количество перенесенной меди снижается более чем в 4 раза [4].

При трении качения, в случае твердых тел, деформации поверхностей невелики, и окисные пленки, имеющиеся на поверхностях трения, не подвергаются значительным разрушениям. Поэтому скольжение поверхностей происходит не по металлу, а по окислам, которые могут изнашиваться. Это и объясняет влияние скольжения на износ тел качения.

Для приработанного состояния поверхностей по экспериментальным данным сила трения качения

где к — константа, зависящая от материала; N — нагрузка на шарик; D — диаметр шарика; п = 1,7...1,85; m - 1,5...1,6.

Сила трения в подшипниках качения при высоких скоростях зависит от вязкости смазочного материала и может достигать больших величин. На силу трения в подшипниках качения оказывают влияние вязкость смазочного материала, трение в сепараторе подшипника, размер шариков, шероховатость поверхности и др.

Момент трения в подшипниках качения

где f и fr— коэфффициенты трения при радиальной и осевой нагрузках, отнесенные к диаметру вала d; Q и T— радиальная и осевая нагрузки.

Сила трения в подшипниках качения увеличивается в случае технологических и монтажных погрешностей, повышенных скоростей и при трении в уплотнениях. Значения коэффициентов трения в различных видах подшипников качения находятся в диапазоне 0,002...0,008 [10].