автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.01, диссертация на тему:Разработка методов оценки сопротивления контактной усталости конструкционных материалов

ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО МЕТОДАМ

ИСПЫТАНИЙ НА КОНТАКТНУЮ УСТАЛОСТЬ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ. И

1.1. Стандартизация методов испытаний конструкционных материалов на контактную усталость. II

1.2. Природа, специфические особенности и основные факторы, влияющие на контактную выносливость материалов и деталей машин.

1.3. Пластические формоизменения поверхностей при циклическом контактном нагружении.

1.4-. Расчет напряженного состояния в зоне контакта с учетом касательных нагрузок.

1.5. Критерии эквивалентности напряжений при контактном нагружении.

1.6. Влияние металловедческих факторов на контактно-усталостную прочность конструкционных сталей.

1.7. Постановка задачи исследований.

Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ УРОВНЯ НАГРУЗКИ, ТВЕРДОСТИ

МАТЕРИАЛА И ЧИСЛА ЦИКЛОВ НАГРУЖЕНИИ НА ФОРМОИЗМЕНЕНИЕ И ПРИРАБАТЫВАЕМОСТЬ РАБОЧИХ ПОВЕРХ

НОСТЕЙ ПРИ ОБКАТЫВАНИИ. РАЗРАБОТКА МЕТОДА РАСЧЕТА НАПРЯЖЕНИЙ, ВЫЗВАННЫХ ПЛАСТИЧЕСКИМИ ДЕФОРМАЦИЯ

2.1. Постановка задачи.

2.2. Условия проведения эксперимента и отбор образцов.

2.3. Режимы и планирование испытаний

Расчег напряжений в зоне конгакша при известной форме и размерах площадки.

2.5. Обрабогка резулыагов факюрного эксперимент яипа 2?.

2.6. Расчет максимальных напряжений в зоне кон-шакга при извесшной кривизне дорожек качения.

2.7. Рекомендации по выбору форм площадок коя-шакга для испьиания маяериалов на коншак!ную усгалосгъ.

Решениями ХХУ1 съезда КПСС одной из главных задач пятилетки является снижение материалоемкости, повышение надежности и долговечноети изделий, чю связано с повышением требований к качеству материалов, технологии их изготовления и эксплуатации, а также с разработкой и внедрением высокоэффективных методов оценки прочноетных свойств материалов.

Промышленноехь СССР ежегодно выпускав! около миллиарда штук подшипников качения, более 80 млн. только цилиндрических зубчатых колес, более 3 млн. тонн рельсового проката.

В режиме контактного нагружения работают также колеса железнодорожных локомотивов и вагонов, крановые колеса, валки прокатных станов, разнообразные катки и бегунки, элементы фрикционных вариаторов и ряд других деталей. Широкая распространенность контактно-усталостных разрушений различных деталей машин и элементов конструкций делает весьма актуальным изучение контактно-усталостной прочности конструкционных сталей.

Теория расчета контактных напряжений и деформаций, разработанная Г.Герцем, Н.М.Беляевым, А.И.Динником, получила дальнейшее развитие в трудах советских и зарубежных ученых. Особое место при расчетах напряженного состояния в зоне контакта занимают задачи, учитывающие силы трения. Влияние сил трения на контактные напряжения рассмотрено в работах Каттанео, Картера, Фепля, Миндлина, Порицкого. Более современными в этом направлении являются исследования советских ученых (М.М.Саверин, Б.С.Ковальский, Н.И.Мусхелишвили, И.Я.Штаерман, Н.И.Глаголев, А.А.Галин.

Наиболее основательным из выполненных за несколько последних десятилетий исследований напряженного состояния с учетом касательных нагрузок является работа Коровчинского М.в[37 ]. Основополагающие исследования по изучению явлений, происходящих в поверхностных слоях материала, природы и механизма разрушения при контактном нагружении рассмотрены в работах советских (С.В.Пинегин, И.В.Крагельский, А.И.Петрусевич, Г.К.Трубин, Д.Н.Решетов, Я.Р.Раузин, Н.А.Буше, Н.Б.Демкин, Е.А.Шур, А.В.Орлов) и зарубежных (Джонсон, Лундберг, Пальмгрен, Тэллиан, Е.За-рецкий, Тарди, Стикловари) ученых.

Применительно к контактной усталости влияние металловедческих факторов изучено в меньшей степени, чем влияние этих факторов на сопротивление изнашиванию, вязкому, хрупкому и усталостному разрушениям. Всесторонние металловедческие исследования в основном проводятся только при выборе материалов для массовых изделий отрасли (подшипники качения, рельсы). Инженерные методы расчета деталей машин на контактно-усталостную прочность разработаны также только примени®ельно к массовым изделиям (подшипники качения, зубчатые передачи). Основные принципы и методы расчета этих изделий рассмотрены в работа бЗ^Ш^ИП^ЩИЬ]» Перспективным направлением в решении проблемы повышения контактно-усталостной прочности деталей машин является разработка методов оптимизации форм поверхностей по критериям статической и динамической грузоподъемности, контактной усталости, сопротивления качению [38{ ^ 53 55^^6970 ]. К сожалению, в большинстве случаев эксперименты проведены в традиционной постановке, без применения методов математической статистики и планирования эксперимента. Поэтому недостаточно изучено в экспериментальном и теоретическом планах влияние на контактно-усталостную прочность материалов таких важных факторов как пластическое деформирование, трение на контакте, масштабный фактор, форма и размеры площадки контакта, периодичность нагружения, смазка, шероховатость поверхности и др.

В последние 10-20 лег в области прочности и усталостного разрушения материалов советскими и зарубежными учеными проведены систематические исследования, в которых природа и механизм разрушения рассматривались на механическом, термодинамическом, дислокационном, химическом и феноменологическом уровнях[27,28,31, 33,39^0,60,68^0,84,86 ]- Однако, в применении к контактной усталости таких исследований проводи шея явно недостаточно. Вопросы изучения природы и механизма контактно-усталостных повреждений, совершенствования методологиидроведения испытаний материалов и деталей машин требуют качественно нового подхода к проведению таких исследований. Необходим комплексный подход, позволяющий объединись усилия механиков, физиков, металловедов и металлургов.

Вследствие малоизученности проблемы до 1972 г. в нашей стране отсутствовали нормативные межотраслевые документ по методам испытаний на контактную усталость. Отсутствие меюдичес-ких разработок не позволяло проводишь на современном уровне исследования по данной проблеме, характеристики сопротивления контактно-усталостному разрушению, получаемые в различных отраслях промышленности, были несопоставимы.

Для решения этой проблемы ВНИШШМ1, ВНШ1Т, ШАШ и ВНИПП разработали межотраслевые методические указания [43 ]. Вследствие малоизученности ряда вопросов контактно-усталостной прочности сталей методические указания имели ряд недостатков:

- значительные пластические формоизменения рабочей поверхности (площадки контакта) сферических образцов при испытании материалов (даже закаленных на высокую твердость) по схемам качения. Необратимые формоизменения площадки контакта приводили к не стационарности напряженного состояния в процессе испытания, а такие характерно!ики материала, как предел контактной выносливости, параметры функции распределения ресурса определяли с большими погрешностями. В некоторых случаях результаты оказывались несопоставимыми;

- отсутствовала схема нагружения, стенды и аппаратура, позволяющая проводить испытания материалов при совместном действии нормальных и касательных нагрузок. Схема весьма перспективна при оценке контактной выносливости материалов для тяжелонагру-женных подшипников качения, рельсов, прокатных валков, работающих с наличием значительных тангенциальных усилий;

- не был регламентирован критерий эквивалентности напряжений (теория прочности) при циклическом контактном нагружении;

- результаты испытаний сферических образцов весьма продолжительны и характеризуются значительным рассеянием. На испытание одного образца из стали ШХ 15 затрачивается 250-300 часов работы стенда (на одном уровне нагружения испытывается 20-30 образцов). Среднее квадратическое отклонение логарифма долговечности при испытании одной партии образцов может доходить до

0,6 - 0,7;

- не были решены некоторые вопросы обработки результатов эксперимента.

Для разработки стандартной методики испытаний материалов на контактную усталость было необходимо провести специальные исследования, направленные на устранение вышеуказанных недостатков методических указаний.

Целью диссертационной работы являлось решение задач, связанных с разработкой новых методов испытаний конструкционных материалов на контактную усталость и совершенствованием уже существующих методик. Исследования контактной усталости конструкционных материалов проведены в основном в трех направлениях:

1. Исследование пластического формоизменения и приработки рабочих поверхностей при действии циклических контактных нагрузок. Разработка методики расчета напряжений с учетом формоизменения дорожки качения. Анализ фор площадок контакта и разработка рекомендаций по выбору формы образца, обеспечивающего при испытании материалов значительно меньший уровень пластических формоизменений в сравнении со сферическим образцом.

2. Разработка новой схемы нагружения "качение в внешней касательной нагрузкой" и выбор теории прочности для циклического контактного нагружения. Схема моделирует работу материала в тяжелонагруженных подшипниках качения, рельсах и других деталях, воспринимающих значительные касательные нагрузки. Правомерность основных принципов, заложенных в разработку схемы "качение с внешней касательной нагрузкой" подтверждена массовыми результатами испытаний и расчетами.

3. Разработка методики оценки связи характеристик сопротивления контактной усталости с формой и размерами площадки контакта и металлургическим качеством металла. Исследование позволило установить, что уменьшение рассеяния ресурса может быть обеспечено увеличением площади дорожки качения. С применением методов количественной металлографии получены статистические характеристики дефектов на дорожках качения каждого образца в партии испытаний. Получена зависимость, связывающая контактно-усталостный ресурс с дефектами (неметаллическими включениями) материала. Испытания проведены в статистическом аспекте на образцах из подшипниковой стали марки ШХ 15 двух видов выплавки.

Основными методами научных исследований при выполнении диссертационной работы являлись: экспериментальные методы оценки характеристик сопротивления контактной усталости при различных схемах качения; расчетно-экспериментальные методы оценки напряженного состояния в зоне контакта при упругом и пластическом формоизменении площадки контакта; методы расчета напряженного состояния, учитывающие силы трения на контакте; методы расчета эквивалентных напряжений; методы количественной металлографии для оценки металлургических дефектов; методы теории вероятностей, математической статистики и планирования эксперимента.

Решение задач, выполненных в диссертации было полностью использовано при разработке межотраслевого стандарта (ГОСТ 25.501-78) по методам испытаний на контактную усталость[^9 J. Проведенные автором исследования и полученные новые результаты будут также использованы при переработке основных положений стандарта (пересмотр стандарта планируется на 1986 г.). темы) "Исследование и разработка методов испытаний на контактную усталость", забота проведена во исполнение плана Государственной стандартизации по проблеме 1.09.06. Эта проблема включена в план экономического и социального развития СССР на 1981-1985 г.г. вплоть до 1990 г., имеет большое народнохозяйственное значение и предусматривает "Разработку системы стандартов по надежности, прочности, износостойкости машин, приборов и обо

ВНИПП, ВНИИЖТ, МИШ, ВНИИСТАЛИ, ИМАШ, МВТУ, Запорожский машиностроительный институт, ВНИИМЕТМАШ, Ставропольский з-д автомобильных кранов, Уралвагонзавод и др.).

Основное содержание диссертации изложено в работах и в научно-исследовательской работе (руководитель рудования". Стандарт внедрен в ряде организаций страны

I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО МЕТОДАМ ИСПЫТАНИЙ НА КОНТАКТНУЮ УСТАЛОСТЬ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

1,1. Стандартизация методов испытаний конструкционных материалов на контактную усталость

До 1972 г. в нашей стране отсутствовали нормативные межотраслевые документы по методам испытаний металлов и сплавов на контактную усталость. Большинство работ, посвященных контактной усталости, носили исследовательский характер. Имелось ограниченное число исследований, в которых рассматривались вопросы методологии проведения испытаний на контактную усталость материалов. Эти исследования имели узкоспециализированный характер. Отсутствие методических разработок по испытаниям на контактную усталость не позволяло проводить на современном уровне исследования по данной проблеме, характеристики сопротивления контактно-усталостному разрушению, получаемые в различных отраслях промышленности, были несопоставимы. Эти обстоятельства значительно затрудняли, а в ряде случаев делали невозможным решение следующих задач:

- проводить оперативный контроль качества материалов с целью оценки стабильности технологических процессов;

- оптимизировать материалы и качество поверхностного слоя по критерию контактной усталости;

- разрабатывать рекомендации, обосновывающие выбор условий и режимов нагружения деталей, работающих при контактном нагру-жении;

- проводить уже на стадии проектирования ресурсные расчеты деталей машин.

Для решения этой проблемы ВНИИШАШ совместно с ВНИИЗЕГ, ИМАШ и ВНИПП разработали межотраслевые методические указания в основу которых были положены обобщения экспериментально-теоретических работ советских и зарубежных исследователей, а также некоторые нормативно-технические документы по усталости и статистической оценке результатов испытаний. Кроме того, при разработке методических указаний был проведен комплекс специальных, в основном, экспериментальных исследований, позволяющий оценить правомерность полученных обобщений и уточнить ряд положений методических указаний. Однако, со времени разработки этого документа появился ряд новых исследований, в которых природа и механизм контактно-усталостного разрушения изучались в механическом, физическом и химическом аспектах, совершенствовались испытательное оборудование, аппаратура и методики испытаний материалов на контактную усталость. Это позволило ВНИИНМАШ совместно с вышеназванными институтами и МВТУ им.Баумана разработать в 1978 г. межотраслевой стандарт "Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на контактную усталость" [ {9 ]. По данному стандарту можно проводить следующие испытания: контрольные испытания качества металла, проводимые на стадиях входного, приемочного и выборочного контроля; сравнительные испытания металлов, проводимые на двух и более партиях; определительные испытания,проводимые для оценки характеристик контактной усталости с заданными значениями погрешности и доверительной вероятности; исследовательские испытания, проводимые для решения задач, связанных с контактно-усталостными свойствами металла, и для исследования смежных явлений, сопутствующих процессу контактной усталости. При первых трех видах испытаний регламентируется испытательное оборудование, форма и размеры образцов и контртел, методика проведения испытаний и обработки результатов. Методика исследовательских испытаний строго не регламентируется. В настоящее время данный стандарт внедрен в ряде организаций страны, при этом выявилась необходимость уточнения некоторых его положений, а в дальнейшем и переработки всего стандарта. В рамках данного обзора было невозможно критически оценить все аспекты методологии испытаний металлов и сплавов на контактную усталость. Рассмотрены только те проблемы, которые решались непосредственно автором на стадии разработки стандарта и уточнения его основных положений.

основные вывода

1. Исследовано пластическое формоизменение и прирабатыва-емость контактных поверхностей при качении, показано, что на всех режимах испытаний площадки контакта отличались от расчетных. Получены функциональные зависимости, показывающие, что на процесс формоизменения влияют все исследуемые факторы, а также их взаимодействия. В порядке убывания значимости факторы располагаются в следующей последовательности: уровень напряжения, твердость материала, число циклов нагружения.

2. с использованием экспериментально-аналитических решений, разработанных А.В.Орловым в ИМАШ АН ссср, разработана методика расчета напряжений в зоне контакта образца с учетом пластических формоизменений.

3. Рекомендована тороидальная форма образца, обеспечивающая при испытании большее сопротивление пластическим формоизменениям, в сравнении с круговой площадкой контакта. Показано, что перспективной является модифицированная площадка контакта в виде полоски практически постоянной ширины с плавными закруглениями на концах.

4. Разработана новая схема контактного нагружения "качение с внешней касательной нагрузкой". Установлено влияние касательных нагрузок на контактно-усталостный ресурс сталей

ШХ 15 и 75ХГСТ. Уменьшение ресурса в десятки и даже в сотни раз прй увеличении касательной нагрузки хорошо согласуется с расчетами напряженного состояния на площадке контакта и с расчетами эквивалентных напряжений по некоторым теориям прочности.

5. Выбраны теории прочности для циклического контактного нагружения. Регрессионный анализ результатов испытаний образцов из стали марки Ж 15 показал, что лучшую сходимость эксперимента с расчетом обеспечивает теория А.А.Лебедева, разра-' ботанная в ИПП АН УССР. Кривые контактной усталости, построенные с применением "классических" теорий прочности обеспечивают худшую сходимость. Для высокопрочной рельсовой стали, имеющей одинаковые прочностные характеристики при растяжении и сжатии, высокую сходимость эксперимента с расчетом обеспечивает теория энергии формоизменения, которая для данного материала ^С = =1 является частным случаем теории, разработанной А.А.Лебедевым.

6. Кривые контактной усталости образцов из стали марки ШХ 15 открытой выплавки и электрошлакового переплава показали значительное влияние металлургической чистоты стали на характеристики сопротивления контактной усталости. Установлено, что влияние вида переплава в большей степени проявляется на низких уровнях напряжений. При напряжении 4000 МПа контактно-усталостные ресурсы отличаются на порядок.

7. Установлено, что рассеяние ресурса при испытании образцов на контактную усталость может быть уменьшено увеличением площади дорожки качения.

8. С применением методов количественной металлографии и математической статистики для стали марки ШХ 15 открытой выплавки определены основные статистические характеристики дефектов на дорожках качения индивидуальных образцов равной площади. Установлено, что при увеличении площади дорожки качения средние значения логарифмов объемного процента дефектов [ [д/1 I статистически равны, значения рассеяний дефектов уменьшаются и статистически неоднородны.

У. Получена зависимость, связывающая ресурсен его рассеяние с загрязненностью стали неметаллическими включениями.

- с использованием экспериментально-аналитических решений, предложенных А.В.ирловым, в стандарте приведена методика расчета действительных напряжений в зоне контакта с учетом пластических формоизменений;

- в стандарт введена тороидальная форма образца, обеспечивающая при испытании большее сопротивление пластическим формоизменениям и меньшее рассеивание усталостных свойств, в сравнении с круговой площадкой контакта;

- предложена новая схема нагружения "качение с внешней касательной нагрузкой", обеспеченная испытательным оборудованием и аппаратурой;

- на основе задачи М.В.Коровчинского в стандарте регламентирована методика расчета напряжений для схемы "качение с внешней касательной нагрузкой";

- для расчета эквивалентных напряжений регламентирована теория прочности, разработанная А.А.Лебедевым.

1. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю#В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий, М., Наука, 1976, 270 с.

2. Беляев Н.М. Труды по теории упругости и пластичности. М., Гостехиздат, 1957, 629 с.

3. Бережницкий Л.Т., Громяк P.C., Трут И.И. О построении диаграмм локального разрушения для хрупких тел с остроконечными жесткими включениями. "Физико-химическая механика материалов". 1975, т.II, № 5, с. 40-47.

4. Бережницкий Л.Т., Панасюк В.В., Труш И.И. Коэффициенты интенсивности напряжений возле жестких остроугольных включений. Проблемы прочности, 1973, № 7, с. 3-7.

5. Блэнк Д.Р., Гледман Т. В кн. Приборы и методы физического металловедения. Вып. I, М., "Мир", 1973, с. 277-331.

6. Болотин В.В. Применение методов теории вероятностей и теории надежности в расчетах сооружений. М., Госстройиздат, 1971, 430 с.

7. Бычкова Н.Я., Сафонова К.Э., Шур Е.А. Контактно-усталостная прочность высокопрочной рельсовой стали со смешанной структурой. Черметинформация, 1977, бюллетень № 10(798), с.45.

8. Вильчек А.И., Михайлов П.А., Натапов Б.С. Влияние размера зерна на контактную выносливость закаленной стали. Проблемы прочности, 1974, № 3, с. 73.

9. Вильяме, Шварц. Исследование остаточной деформации шариковых и роликовых образцов. Проблемы трения и смазки, 1968, №. 3,с II2-I27.

10. Виноград М.И. Неметаллические включения в шарикоподшипниковой стаж. М., "Металлургия", 1954, с.10.

11. Волчок И.П. Критический размер неметаллических включенийпри разрушении сталей. Проблемы прочности, 1978, № 9,с.87-89.

12. Галин А.А. Контактные задачи теории упругости. М., ГИТТЛ, 1953 , 87 с.

13. Глаголев Н.И. Трение и износ при качении цилиндрических тел "Инженерный журнал", т.1У, 1964, № 4, 16 с.

14. Гольденблат И.И., Копнов В.А. Критерии прочности и пластичности конструкционных материалов. М., Машиностроение, 1968, с. 190.

15. ГОСТ 3565-80. Металлы. Метод испытания на кручение. М., Изд-во стандартов, 1981, 14 с.

16. ГОСТ 801-78. Сталь подшипниковая. Технические условия. М., Изд-во стандартов, 1979, 20 с.

17. ГОСТ 17510-79. Надежность изделий машиностроения. Система сбора и обработки информации. Планирование наблюдений. М., Изд-во стандартов, 1980, -26 с.

18. ГОСТ 1497-73. Металлы. Методы испытаний на растяжение. М., йзд-во стандартов, 1974, 40 с.

19. ГОСТ 25.501-78. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на контактную усталость. М., Изд-во стандартов, 1979, 93 с.

20. ГОСТ 25.503-80. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на сжатие. М., Изд-во стандартов, 1981, 55 с.

21. ГОСТ 21354-75. Передачи зубчатые цилиндрические эвольвент-ные. Расчет на долговечность. М., Изд-во стандартов, 1976, 61 с.

22. ГОСТ 18854-73. Подшипники качения. Методы расчета статической грузоподъемности и эквивалентной статической нагрузки. М., Изд-во стандартов, 1974, 38 с.

23. ГОСТ 18855-73. Подшипники качения. Методы расчета динамической грузоподъемности и долговечности. М., Изд-во стандартов, 1974, 64 с.

24. Грдина Ю.В., Тов Г.М., Минкина Г.М. Внутренние напряжения в стали вокруг неметаллических включений. 11 Изв.ВУЗов. Черная металлургия", 1969, № 2, с. 102-105.

25. Гудченко В.М., Пинегин С.В. Исследование процессов разрушения стали ШХ-15 при пульсирующем контакте в различных средах. Машиноведение, 1967, № 6, с. 72-84.

26. Динник А.Н. Избранные труды. Изд-во АН УССР, 1952, т. I, 206 с.

27. Екобори Т. Физика и механика разрушения и прочности твердых тел. М., Металлургия, 1971, 264 с.

28. Екобори Т. Научные основы прочности и разрушения материалов. Киев, Наукова думка, 1978, 351 с.

29. Зельбет Б.М., Лапошко Л.Д. Влияние факторов металлургического производства стали ШХ-15 на технологические свойства и долговечность подшипников. "Труды инсгитута", №3(75). М., Специнформцентр ВНИППа, 1973. с.

30. Зельбет Б.М., Преснякова К.Д. Исследование некоторых видов разрушений деталей подшипников. "Труды института", № 2(100). М., Специнформцентр ВНИППа, 1979, с. 82-90.

31. Иванова B.C. Усталостное разрушение металлов. М., Металлург-издат, 1963, 272 с.

32. Капырин A.A., Зельбет Б.М. "Труды института ВНИПП". Сб. №2(88), М., ВНИПП, 1976, с. 96-112.

33. Качанов H.H. О характере и природе разрушения рабочих поверхностей деталей подшипников. В кн. Труды института (ВНИПП), 1963, №3(35), с. 45-59.

34. Ковальский B.C. Напряжения на участке месзсного смятия при учете сил трения. Изв. АН СССР, 1942, № 9, с. 89-97.

35. Контер Л.Я., Орлова И.В. и др. "Труды института", 1967, № 4(52), ВНИПП, с. 11-26.

36. Кордонский Х.Б., Фридман А.Ф. Некоторые вопросы вероятностного описания усталостной долговечности. Заводская лаборатория, 1976, № 7, с. 33-38.

37. Коровчинский М.В. Распределение напряжений в окрестности локального контакта упругих тел при одновременном действии нормальных и касательных сил в контакте. Машиноведение, 1967, № 6, с. 85-96.

38. Королев A.B. Выбор оптимальной геометрической формы контактирующих поверхностей деталей машин и приборов. Саратов, Саратовский Гос.университет, 1972, с. 70.

39. Костецкий Б.И., Натансон М.Э., Бершадский Л.И. Механические процессы при граничном трении. М., Наука, 1972, 170 с.

40. Крагельский И.В. Трение и износ. М., Машиностроение, 1968, 480 с.

41. Кубинек М. Улучшение характеристик подшипников качения. Подшипниковая промышленность, 1969, № 3, с. 42-46.

42. Куслицкий А.Б., Мизецкий В.А., Карпенко Г.В. О влиянии неметаллических включений на механизм возникновения трещин усталости. "Докл.АН СССР", 1969, т.187, te I, с. 70-80.

43. Лебедев A.A. Расчеты на прочность при сложном напршенном состоянии. Киев, Изд. МВССО УССР, 1969, 256 с.

44. Лебедев A.A., Ковальчук Б.И., Ламашевский В.П., Гигиняк Ф.Ф. Расчеты при сложном напряженном состоянии (определение эквивалентных напряжений). Киев, Препринт ОНТИ АН УССР, 61 с.

45. Литмен, Уиднер. Распространение контактной усталости от источников поверхностного и подповерхностного происхождения. Теоретические основы инженерных расчетов, 1966, № 3, с. 94.

46. Литмен, Уиднер, Вольф, Стовер. Роль смазки в распространении трещин при контактной усталости. Проблемы трения и смазки, 1968, № I, с. 134.

47. Мартин, Боргезе, Эберхардт. Микроструктурные изменения в подшипниковой стали, подвергаемой циклическому нагружению. Теоретические основы инженерных расчетов, 1966, № 3, с.1-18.

48. Мартин, Эберхардт. Определение возможных центров разрушения в условиях контактной усталости при качении. Теоретические основы инженерных расчетов, 1967, № 4, с. 241-253.

49. Методические указания. Надежность в технике. Методы испытаний на контактную усталость. М., Изд-во стандартов, 1974, 50 с.

50. Мусхелишвили Н.И. Некоторые основные задачи математической теории упругости. М.,Наука, 1966, 707 с.

51. Нестеров В.М., Орлов A.B., Черманский О.Н. Влияние уровня нагрузки, твердости материала и числа циклов нагружения на формоизменение и прирабатываемость рабочих поверхностей при обкатывании. Машиноведение, 1975, № 3, с.102-108.

52. Нестеров В.М., Пущин Л.В., Перепонов В.М. Стенд по случайным нагружением для испытания материалов на контактную выносливость при качении. Тр.института, вып. ХХП, М., Ротапринт ВНШНМАШ, 1975, с. 81-86.

53. Орлов A.B. Влияние неточностей положения валов на условия работы зубчатых передач. М., Наука, 1966, 95 с.

54. Орлов A.B., Пинегин G.B. Остаточные деформации при контактном нагружении. М., Наука, 1971, 60 с.

55. Орлов A.B. Оптимизация рабочих поверхностей опор качения. М., Наука, 1973, 83 с.

56. Орлов A.B., Черменский О.Н., Нестеров В.М. Испытания конструкционных материалов на контактную усталость. М., Машиностроение, 110 с.

57. Орлов A.B. Опоры качения с поверхностями сложной формы. М., Наука, 1983, 124 с.

58. Пальмгрен А. Шариковые и роликовые подшипники. Пер. с англ. М., Машгиз, 1949, 124 с. Подшипники качения. Под ред. Н.А.Спицына и А.И.Спришевского. М., Машгиз, I961, 828 с.

59. Панасюк В.В., Бережницкий Л.Т., Труш И.И. Распределение напряжений около дефектов типа жестких остроугольных включений. Проблемы прочности, 1972, № 7, с. 3-9.

60. Пинегин C.B. Контактная прочность в машинах. М., Машиностроение, 1969, 243 с.

61. Пинегин C.B., Орлов A.B. Влияние формы пятна контакта и размеров деталей на их прочность при качении. В кн. Контактные задачи и их инженерные приложения (доклады конференции). М., НИИМаш, 1969, с. 274-284.

62. Пинегин C.B., Орлов A.B., Гудченко В.М. Контактная прочность сижаллов. М., Наука, 1970, с. 47-49.

63. Пинегин C.B., Шевелев И.А., Гудченко В.М., Седов В.И., Блохин Ю.Н. Влияние внешних факторов на контактную прочность при качении. М., Наука, 1972, с. 19-46.

64. Пинегин C.B. Трение качения в машинах и приборах. М., Машиностроение, 1976, с. 262.

65. Пущин JI.В., Нестеров В.М. Моделирование касательных нагрузок при лабораторных испытаниях материалов на контактную выносливость. Тр.института, вып. ХХП, М., Ротапринт ВНИИН-МАШ, 1975, с. 87-90.

66. Раузин Я.Р. Термическая обработка хромистой стали. М., Машиностроение, 1978, 272 с.

67. Раузин Я.Р., Носков М.М., Шур Е.А. Конструктивная прочность сталей, работающих при циклическом нагружении. Металловедение и термическая обработка металлов, 1969, № 9, с. 20.

68. Решетов Д.Н. Работоспособность и надежность деталей машин. М., Высшая школа, 1974, 206 с.

69. Родзевич Н.В. Выбор и расчет оптимальной формы роликовдля подшипников. Вестник машиностроения, 1970, № 7, с.11-15.

70. Родзевич Н.В., Волков H.H. Подшипники качения колесных пар вагонов и локомотивов. М., Машиностроение, 1972, с. 146.

71. Савин Г.Н. Концентрация напряжений вокруг отверстий. М., Наука, 1951, 496 с.

72. Саверин М.М. Контактная прочность материала. М., Машгиз, 1946, 148 с.

73. Салтыков С.А. Стереометрическая металлография. М., Металлургия, 1970, 375 с.

74. Спектор А.Г., Зельбет Б.М., Киселева С.А. Структура и свойства подшипниковых сталей. М., Металлургия, 1980, 263 с.

75. Степнов М.Н. Статистическая обработка результатов механических испытаний. М., Машиностроение, 1972, 232 с.

76. Тарди П., Стиклоёари Я. Влияние вакуумной обработки на стойкость подшипниковой стали. Сталь, 1977, № 5, с. 452-455.

77. Трощенко В.Т. Прочность металлов при переменных нагрузках. Киев, Наукова думка, 1978, 173 с.

78. Трубин Г.К. Контактная усталость материалов для зубчатых колес. М., Машгиз, 1962, 284 с.

79. Уиднер. Оценка усталостной контактной прочности подшипниковой стали электроннолучевой плавки. Проблемы трения и смазки, 1971, № 2, с. 74-81.

80. Финкель В.М. Физика разрушения. М., Металлургия, 1970, 376 с.

81. Финкель В.М. Физические основы торможения разрушения. М., Металлургия, 1977, 360 с.

82. Харач Г.М. Исследование изнашивания поверхностей трения в условиях пластического контакта. Автореф.канд.дис. М., ИМАШ АН СССР, 1965.

83. Харизоменов И.В. Электрическое оборудование металлорежущих станков. М., Машгиз, 1968, с. 384.

84. Хейфец С.Т. Аналитическое определение глубины наклепанного слоя при обкатке роликами стальных деталей. В кн. Новые исследования в области прочности машиностроительных материалов. М., Машгиз, 1952.

85. Химмельблау Д. Анализ процессов статистическими методами. М.,"Мир", 1973, 957 с.

86. Чатынян Р.М. Энергетический критерий усталостной прочности деталей машин. Вестник машиностроения, 1977, N2 8, с. 18-24.

87. Черменский О.Н. Определение несущей способности плоской опоры из закаленной стали при контакте с жесткими цилиндром и шаром. Машиноведение, 1976, № 4, с. 77-80.

88. Черменский О.Н. Приближенная модель области пластических сдвигов перед образованием питтинга у деталей подшипников качения. Машиноведение, 1977, № 4, с. 110-115.

89. Штаерман И.Я. Контактная задача теории упругости. М., Гостехиздат, 1953, 270 с.

90. Шур Е.А., Сафонова К.Э., Бычкова Н.Я., Нестеров В.М., Зонов П.Н. Некоторые вопросы контактно-усталостной прочности стали. В сб. "Конструктивная прочность сталей и сплавов и методы ее оценки". М., МДНТП, 1972, с. 90-98.

91. Шур Е.А. Структурные основы контактно-усталостной прочности стали. В сб. Вопросы металловедения и термической обработки стали и титановых сплавов. Пермский политехнический институт, 1977, с. 43.

92. Шур Е.А. Структура и контактно-усталостная прочность стали. Металловедение и термическая обработка металлов, 1978, № 8, с. 37-43.

93. Akaoka. Some Consideration Relating to Plastic Deformation under Eolling Contact-Rolling Contact Phenomena, New York, 1962, p. 112-119.

94. Brooksbank D., Andrews K.W. "Iron and Steel Inst.", 1970, v.208, p. 582.95» O'Brien J.L., King A.H. Strain-Induced Microstructural Changes and Fatigue Damage in Hardening Steel under Contact Loading. ASM& Publication, 1965 Lubs - 14.

95. Butcher B.R., Allen P.L. Tensile flow and fracture at large inclusions. "Metal Sci", 1977, v.11, N 10, p.462-470.

96. Chiu Y.P., Tallian Т.Е., McCool J.I. An Engineering Model of Spalling Fatigue Failure in Rolling Contact. "The Subsurface Model", Wear. Vol. 17, 1971, p. 453-446.

97. Hamilton G.M., Jefferis J.A. Plastic flow and residual stresses in rolling and sliding contact. Cambridge, 1962, p. 50-61.

98. Johnson K.L. A Shakedown limit in rolling contact*- Proc. Fourth US Nat. Congr. Appl. Mechanic, Berkley, California, 1962, June, p. 88-97.

99. Jonson R.F., Sewell J.P. Journal. Iron and Steel Inst., 1960, 196, N 4, p. 414-444.

100. Kinoshita N., Mura T. Elastic field of inclusions in anisotropic media. "Phys. Status Solidi", 1971, v. 5, N 3, P. 659.

101. Lankford J.I. Oxide inclusions in steel. Effect of oxide inclusions on fatigue failure. "Int.Menials Revs.", 1977, v.22, Sept., p. 221-228.

102. Lundberg G., Palmgren A. "Dynamic Capacity of Rolling Bearings", Acta Polytechnica, No. 196, 1947.

103. Lundberg G., Palmgren A. "Gynamic Capacity of Rolling Bearings", Acta Polytechnica, No.210, 1952.

104. Palmgren A. Grund lager der Walz lager Technik. Stockholm, 1954.

105. Stribeck, Kugellager fur Belebige Belastyngen. Z.V.D. 1901, Bd. 45.

106. Sugino K.,Miyamoto M., Aoki K. Structural Alteration of Bearing Ateel under Rolling Contact Fatigue. Transactions of the Iron and steel Institute of Japan, 1970, v.10, 2, p. 98-111.

107. Tabor D. A simple theory of static and dynamic hardness, Proc. Roy. Soc. London, Ser. A, vol. 192, 1948, p. 247.

108. Tardy P. Einfluß des Verhältnisses von Souerstaff und Schwefegehalt auf die Lebens-dauer von Wälzlager Stahl. "Archiv für das Eisenhütten Wesen", 1972, Bd. 43, N 7.

109. Tallian T.E., McCool J.I. "An Engineering Model of Spal-ling Failure in Rolling Contact". "The Surface Model", Wear, Vol. 17, 1971, p. 447-461.

110. Tallian T.E. "An Engineering Model of Spalling Fatigue Failure in Rolling ContactVEngineering Discussion and Illustrative Examples", Wear, Vol. 17, 1971, p. 463-480.

111. Tricot R., Nocivité spécifigue des inclusion sun les propriétés d'emplei des dciers pour roulements. "Revue de Métallurgue", 1971, vol. 68, N 10.115* Zaretsky E., Parker R., Anderson W. I. Lubrication Technology, 1967, v. 89, N 1, p. 47-62.

112. Вид включений -Горяч ая деформация Закалка Качение

113. НУ 1 Влияние на межфазную границу -в 1!0, С влияние на межфазную границу Е (МПа) ¿л?0/ /-г / £ 2<Р/>4

114. Сульфиды 170 I Трещин нет 18,1-14,7 Микропустоты 147000 1,2

115. Оксиды 2200 0 Не исключены микротрещины 8,0 Растягивающие напряжения 390000 2,5

116. Силикаты — 0- -I Трещин нет 5,0-2,0 146000 1,2

117. Глобулярные оксиды 1100-930-2200 0 Вероятны микротрещины 5.0-6,5--¿,8 115000 1,8

118. Значение действительных напряжений координат профилей пятен контакта и площадей

119. Значения коэффициентов А.В.С.д и К и площадей пятен контакта

120. Увеличение дорожки качения образца: горизонтальное 100; вертикальное ( а - 10000; б - 20000).1. МАЬс ЕЫС1.АЫ01. ТРУСОВ НР850Ы ИМЩр

121. Увеличение дорожки качения контртела: горизонтальное 100; вертикальное - 10000.

122. Рис. I. Профилограшы^цорожек качения для первого режима испытаний ( б= 4000 МПа; /V = Ю2 циклое; твердость ¡-¡ЦС 57)а • б

123. Увеличение дорожки качения обПОТй! ГОЩЗОЙТШМОе " 9 вертикальное: ( а 2000; б - 10000)

124. Увеличение дорожки качения контртела: горизонтальное 100; вертикальное - 100001. Рис. 2

125. Профилограммы дорожек качения для второго режимаиспытаний ( 6гтаА= 6000 МПа; ^ циклов; твердость ///¿С 57)

126. Увеличение дорожки качения образца: горизонтальное 100; вертикальное ( а - 2000; б - 10000)

127. Увеличение дорожки качения контртела: горизонтальное 100; вертикальное - 10000

128. Рис. 3. Профилограш.ы дорожек качения для третьего режима испытаний ( (01тах= 4000 А/ = Юб циклов;твердость Н КС 57)

129. Увеличение дорожки качения ойоазца; горизонтальное 100;вертикальное ( а 2000; б" Ю°00)

130. Увеличение дорожки качения контртела: горизонтальное 100; вертикальное - 1000

131. Рис. 4. Профилограммы дорожек качения для четвертого режима испытаний (бгтГ 6000 Ша; ^ = 10 ЦЙКЛ0Б; твердость нас 57)

132. Увеличение дорожки качения образца: горизонтальное 100; вертикальное ( а - 2000; б - 10000)

133. Увеличение дорожки качения контртела: горизонтальное 100; вертикальное - 20000

134. Рис. 5. Профилограш/ы дорожек качения для пятого режима испытаний ( 6¿т= 40000 Ша; N = 10 циклa, твердость НИС 63)а б

135. Увеличение дорожки качения образца: горизонтальное 100; вертикальное ( а - 2000; б - 10000)

136. Увеличение дорожки качения контртела: горизонтальное 100; вертикальное - 10000

137. Рис. 6. Профилограшы дорожек качения для шестого режима испытаний ( ОгП)йх= б000 МПа; /V = Ю2 циклов; твердость НКС 63)r4MK E/>iaw1. Uli— IUI1. KM1. ДЙ—iy « «r1. BnaSavwiншяиям1. ВЯШВйтчмш.шатывя!.JVf »<"*■>" «""» . . i-"' -:л. ,„-■-■a d

138. Увеличение дорожки качения образца: горизонтальное IOÖ; вертикальное ( а - 2000; б - 10000)•V4V- —