Введение
1. Твёрдосмазочные покрытия в триботехнических системах и инженерные методы оценки их функциональных свойств 14
1.1. Применение твёрдосмазочных покрытий (ТСП) в современной технике .14
1.1.1. Классификация твёрдосмазочных покрытий и их функциональные свойства. 14
1.1.2. Применение ТСП в трибосопряжениях и триботехнических системах 24
1.1.3. Влияние внешних факторов на триботехнические характеристики контактирующих шероховатых тел с ТСП 39
1.2. Инженерные методы оценки функциональных свойств трибосопряжений с ТСП .60
1.2.1.Теоретические основы инженерных расчётов контактных и фрикционных характеристик трибосопряжений с ТСП 60
1.2.2. Экспериментальные и расчётно-экспериментальные методы оценки фрикционных характеристик трибосопряжений с ТСП 98
1.2.3. Оценка функциональных свойств номинально неподвижных контактных соединений с покрытиями, проводящими высокие потоки энергии .115
1.2.4. Компьютерное моделирование дискретного фрикционного контакта с ТСП .120
1.3. Цели и задачи исследований .127
2. Материалы, оборудование и методики исследований трибосопряжений с ТСП .131
2.1. Применяемые материалы, подготовка образцов и технология нанесения ТСП 131
2.2.Экспериментальное оборудование и методики исследования морфологии поверхностей с ТСП 135
2.3. Экспериментальное оборудование и методики исследования физико-механических свойств ТСП при повышенных температурах 141
2.4.Экспериментальное оборудование и методики исследования контактного и фрикционного взаимодействия сферической модели микронеровности с ТСП .150
2.5.Экспериментальное оборудование и методики исследования номинально неподвижного контакта шероховатых поверхностей с ТСП .156
2.6. Экспериментальное оборудование и методики исследования процессов трения и изнашивания моделей трибосопряжений с ТСП
в широком диапазоне изменения режимов испытаний 172
2.7. Экспериментальное оборудование и методики исследования процессов трения и изнашивания ТСП в условиях лабораторного вакуума
и открытого космического пространства .190
2.8. Применения МКЭ при проведении численных экспериментов с моделью единичной микронеровности 199
3. Экспериментально - теоретическое исследование контактного и фрикционного взаимодействия сферической модели единичной микронеровности с ТСП 205
3.1. Исследование контактного взаимодействия сферической модели единичной микронеровности с относительно мягким покрытием .205
3.1.1. Допущения, принятые при исследованиях контактного взаимодействия сферической модели единичной микронеровности с ТСП 205
3.1.2. Контактное взаимодействие сферического индентора с относительно мягким покрытием при его упругих, вязко-упругих и пластических деформациях .208
3.1.3. Критерии перехода от упругого деформирования к пластическому при контактировании сферического индентора с относительно мягким покрытием .216
3.1.4. Упругопластический контакт сферического индентора с относительно мягким покрытием (приближённое решение) 220
3.1.5. Экспериментальные исследования контактного взаимодействия сферического индентора с относительно мягким покрытием 224
3.1.6. Исследование контактного взаимодействия сферического индентора с помощью МКЭ 228
3.2. Исследование влияния покрытий на электрическое и термическое сопротивление единичного микроконтакта .258
3.3. Теоретико - экспериментальное исследование трения сферического индентора по относительно мягкому упругопластическому покрытию .270
3.4. Разработка феноменологических моделей температурно-временных зависимостей механических свойств композиционных ТСП с полимерными связующими 287
4. Научные основы инженерных расчётов характеристик контактного и фрикционного взаимодействия номинально плоских шероховатых поверхностей с ТСП . 295
4.1. Контактное взаимодействие номинально плоских шероховатых поверхностей с покрытиями .295
4.1.1. Допущения, принятые при моделировании дискретного контакта 295
4.1.2. Оценки характеристик контактного взаимодействия номинально плоских шероховатых поверхностей с ТСП при упругих, пластических и упругопластических деформациях покрытия .298
4.1.3. Оценка термического и электрического сопротивления контакта номинально плоских шероховатых поверхностей с покрытиями 311
4.1.4. Оценка герметичности стыков шероховатых поверхностей с покрытиями .315
4.1.5. Экспериментальные исследования контактного взаимодействия номинально плоских шероховатых поверхностей с ТСП 316 4.2.Фрикционное взаимодействия номинально плоских шероховатых поверхностей с ТСП .328
4.2.1.Эволюция характеристик фрикционного взаимодействия и морфологии поверхностей
с ТСП в процессе их жизненного цикла 328
4.2.2. Расчёт коэффициента трения при фрикционном контакте тел, имеющих ТСП, с позиций
молекулярно-механической теории трения 348
4.2.3.Экспериментальное исследование статического коэффициента трения номинально плоских
шероховатых поверхностей с ТСП 352
4.2.4.Расчёты допустимых нагрузок и температур для фрикционного контакта номинально плоских шероховатых поверхностей с ТСП и
их экспериментальная проверка 354
4.2.5. Исследование влияния скорости и температуры на коэффициент трения номинально плоских шероховатых поверхностей с ТСП. Принцип температурно - скоростной суперпозиции .366
4.3. Разработка 3-х мерной компьютерной модели фрикционного контакта шероховатых поверхностей 371
5. Научные основы расчётных и расчётно-экспериментальных методов оценки характеристик контактного и фрикционного взаимодействия типовых трибосопряжений с ТСП 394
5.1. Влияние шероховатости на характеристики контактного взаимодействия трибосопряжений типа вал с ТСП-втулка 394
5.2. Влияние шероховатости на характеристики контактного взаимодействия трибосопряжений типа зубчатая передача с ТСП 402
5.3. Влияние шероховатости на характеристики контактного взаимодействия передачи типа винт с ТСП- гайка 406
5.4. Исследование фрикционных характеристик трибосопряжений типа вал с ТСП -втулка .416
5.4.1. Расчётная оценка момента страгивания трибосопряжения типа вал с ТСП - втулка .416
5.4.2. Экспериментальное исследование момента страгивания приборных подшипников скольжения с ТСП космических летательных аппаратов (КЛА) в лабораторных условиях и в условиях открытого космоса 418
5.4.3. Расчётно-экспериментальная методика оценки момента страгивания приборных подшипников скольжения КЛА с покрытиями 422
5.4.4. Исследование влияния нагрузки и температуры на интенсивность изнашивания трибосопряжений
типа вал с ТСП -втулка 428
5.5.Расчётно–экспериментальный метод ускоренных испытаний трибосопряжений с ТСП .435
5.6. Исследование работоспособности клапанных пар с ТСП .441
6. Примеры применения результатов исследований в инженерной практике .448
6.1. Разработка и исследование функциональных покрытий с гетеродисперсным составом на примере износостойкой
краски для разметки автомобильных дорог 448
6.2. Принципы оптимизации конструкций трибосопряжений с ТСП .456
6.3. Разработка средств тестовых испытаний трибосопряжений с ТСП 460
Заключение 470
Список литературы
