Введение
Глава 1. Анализ современных представлений о природе трения и механизме изнашивания металлополимерных трибосистем фрикционного и антифрикционного назначения 17
1.1 Основные закономерности и синергетические аспекты фрикционного взаимодействия металлополимерных трибосистем 19
1.2 Влияние температуры на фрикционные характеристики металлополимерных трибосистем 25
1.3 Электрические явления на трибоконтакте и их роль в механизме износа металлополимерного сопряжения 29
1.4 Диффузионные и сегрегационные явления в металлополимерных трибосистемах 36
1.4.1 Роль диффузионных процессов в механизме трения и износа металлополимерного сопряжения 37
1.4.2 Сегрегационные явления при трении 42
1.5 Фрикционный перенос и явления самоорганизации при трении 45
1.6 Явления и процессы, протекающие при трении покоя 54
1.7 Выводы. Концепция диссертационной работы. Задачи исследований 57
ГЛАВА 2. Исследование влияния температурного поля на физико-механические, теплофизические и трибологические характеристики металлополимерных сопряжений фрикционного и антифрикционного назначения 63
2.1 Исследование влияния температуры на физико-механические свойства полимеров 65
2.2 Исследование зависимости теплофизических характеристик полимеров от температуры 71
2.3 Влияние температурных и эксплуатационных факторов на трение и износ полимеров 79
2.4 Моделирование процессов теплообмена в дисковых тормозных системах подвижного состава 93
2.5 Моделирование контактного взаимодействия в колодочных тормозных системах подвижного состава 107
2.6 Выводы 110
ГЛАВА 3. Исследование трибоэлектрических явлений на фрикционном металлополимерном контакте 112
3.1 Разработка методики измерения контактной разности потенциалов в металлополимерных сопряжениях 112
3.2 Исследование влияния величины и направления электрического поля в зоне трения на износостойкость металлополимерного сопряжения 123
3.3 Физические аспекты трибоэлектризации металлополимерных трибосистем 128
3.4 Исследование процесса трибоэлектризации металлополимерного сопряжения методом неравновесной термодинамики 132
3.5 Выводы 137
ГЛАВА 4. Исследование сегрегационных и диффузионных процессов в металлополимерных трибосистемах 139
4.1 Исследование влияния температурного и электрического полей на диффузионные процессы в металлополимерных трибосистемах 140
4.2 Строение межзёренных границ и формирование зернограничных сегрегаций (ЗГС) 149
4.3 Исследование влияния ЗГС на износостойкость металлополимерных сопряжений 160
4.3.1 Разработка методики исследования ЗГС 161
4.3.2 Влияние ЗГС на износостойкость поликристаллических материалов 163
4.3.3 Выбор кластерной модели 164
4.3.4 Методика расчёта энергии связи кластеров, включающих сегрегированные и адсорбированные атомы 168
4.3.5 Модель двупериодической пластины 174
4.4 Выводы 181
ГЛАВА 5. Фрикционный перенос и его связь с температурой и трибо ЭДС 184
5.1 Методы, приборы, модифицированные материалы для исследования фрикционного взаимодействия в металлополимерном трибоконтакте 185
5.2 Механизм и кинетика образования слоёв фрикционного переноса 190
5.3 Разработка гибридных наполнителей для композиционных полимерных материалов с применением квантохимических расчётов 207
5.4 Выводы 212
ГЛАВА 6. Исследование контактного взаимодействия металлополимерного трибосопряжения при трении покоя и фреттинг-коррозии 213
6.1 Особенности формирования контакта и влияние времени неподвижного контакта и температуры на коэффициент трения покоя металлополимерных пар 213
6.2 Физико-математическое моделирование неразъёмных соединений 217
6.2.1 Динамическое подобие механических и фрикционных подсистем 219
6.2.2 Физическое подобие фрикционного контакта неразъёмных резьбовых соединений. Определение критерия подобия 224
6.2.3 Исследование влияния нагрузки, амплитуды и частоты колебаний на величину коэффициента трения покоя неразъёмных резьбовых соединений 236
6.2.4 Динамический мониторинг неразъёмных резьбовых соединений тормозных магистралей подвижного состава 250
6.3 Выводы 260
ГЛАВА 7. Разработка практических рекомендаций по повышению износостойкости металлополимерных сопряжений и управлению их фрикционными свойствами 262
7.1 Разработка и исследование износостойких композиций антифрикционного назначения для подшипников скольжения 262
7.2 Повышение износостойкости тяжелонагруженных узлов трения 264
7.3 Повышение надёжности и долговечности шарниров тормозной рычажной передачи (ТРП) путём нанесения многослойного антифрикционного покрытия 269
7.4 Разработка мероприятий по снижению вибраций и шума высокоскоростного железнодорожного транспорта путём применения композиционных полимерных материалов
7.5 Выводы 282
Заключение.
Общие выводы
