Определение контактного давления в задаче о взаимодействии тел с покрытиями при износе, тепловыделении и учете зависимости коэффициента трения от температуры - page 2

Е.А. Губарева
2
небрегать. Обозначим через
( )
q t
контактное давление в момент вре-
мени
t
, в силу «принципа микроскопа» его можно считать не зави-
сящим от координат
x
и
z
.
Допустим, что в области контакта возникают силы трения
( )
t
,
связанные с давлением
( )
q t
нелинейной зависимостью
( , ).
k q T
 
(1)
В качестве функции примем
( , )
k q T
[1]
1
2
*
1 2
*
*
1
,
1 exp
* 1 exp
,
2
k q
k q
k q T
T
         
  
(2)
где
*
– минимальное из касательных напряжений текучести матери-
алов покрытий;
1 2
,
k k
– коэффициенты трения материалов покрытий;
*
T
– контактная температура, коэффициенты
1
1
1
1
1
1 1
,
         
1
2
2
2
2
1 1
,
         
1 2
,
 
– коэффициенты Пуассона материа-
лов покрытий;
1 2
,
 
– коэффициенты линейного расширения мате-
риалов покрытий.
Вследствие трения в области контакта возникает износ поверх-
ностей покрытий. Происходит изменение толщин покрытий за счет
износа и термоупругих деформаций. Обозначим текущие значения
толщин покрытий через
1
( )
h t
и
2
( )
h t
. Износ будем считать абразив-
ным, тогда уменьшение толщин вследствие износа произойдет соот-
ветственно на величины [8]:
1*
1
1
2*
0
0
2
2
0
0
,
,
,
,
t
t
t
t
v t
l V d l V k q T d v t
l V d l V k q T d
             
      
(3)
где
1 2
,
l l
– коэффициенты износостойкости материалов покрытий.
Ввиду трения в области контакта происходит также тепловыде-
ление. Если пренебречь малым силами трения, вызывающими износ
покрытий и приращение мощности их упругой энергии, то количе-
ство теплоты, выделяемой в единицу времени на единицу площади
контакта, можно представить формулой
( , ).
Q Vk q T
(4)
1 3,4,5,6,7,8
Powered by FlippingBook