Режими змащення

Діаграма Ґерси-Штрібека

Режи́ми зма́щення — умови роботи змащуваних деталей механізмів, що характеризують їх контактну взаємодію під час тертя. Використовуються в трибології для аналізу роботи спряжень.

Режими змащування зручно розглядати за допомогою діаграми Ґерси-Штрібека, в якій коефіцієнт тертя μ пов'язаний з характеристикою режиму змащування (в'язкістю, швидкістю — υ і навантаженням — N) спряження. Розрізняють гідродинамічний, граничний і змішаний режими змащення.

Гідродинамічний режим змащення

За гідродинамічного режиму змащення (ділянка III діаграми) поверхні деталей повністю розділені шаром мастильного матеріалу. Товщина шару мастила (h) значно більше величини шорсткості поверхонь (R_a). Тертя між ними зумовлене об'ємними (в'язкісними) властивостями мастильного матеріалу. Знос поверхонь відсутній. У режимі гідродинамічного змащення працюють підшипники ковзання колінчастого валу і турбіни автомобільного двигуна внутрішнього згоряння.

Граничне змащення (або граничне тертя)

За граничного змащення (ділянка I діаграми), поверхні деталей контактують між собою. Товщина шару мастила значно менше величини шорсткості поверхонь. Тертя між ними зумовлене властивостями мастильного матеріалу відмінними від об'ємних. Знос поверхонь залежить від фізико-хімічних взаємодій, що відбуваються на плямах фактичного контакту поверхонь.

У режимі граничного змащення працює пара «стінка циліндра — поршневе кільце» у двигуні внутрішнього згоряння; напрямні ковзання верстатів. Ще одним прикладом граничного змащення є ковзання по льоду шини автомобіля під час його уповільнення, коли мастильним середовищем є тонка плівка води, що утворилася від тертя шини об лід.

Змішане змащення

За змішаного змащення (ділянка II діаграми) деякі частини поверхонь знаходяться в режимі гідродинамічного, а деякі граничного змащування. Відстань між поверхнями може бути порівняна з величиною їх шорсткості.

Особливі види змащення

До особливого виду змащення можна віднести газодинамічний режим, коли мастильним матеріалом виступає газ (повітря), наприклад у гіроскопічних пристроях.

Виділяють також сухе тертя, чи тертя незмащених поверхонь. Поверхні знаходяться в безпосередньому контакті за умови відсутності мастила. На діаграмі умови сухого тертя умовно показано точкою на осі значень коефіцієнта тертя. У режимі сухого тертя працюють автомобільні диски зчеплення.

Література

• Гаркунов Д. Н. Триботехника. — М: Машиностроение, 1989. — 328 с.
• Хебда М., Чичинадзе А. В. Справочник по триботехнике. Том 2: Смазочные материалы, техника смазки, опоры скольжения и качения — М.: Машиностроение, 1990. — 416 с.
• Польцер Г., Майсснер Ф. Основы трения и изнашивания. Перевод с немецкого. — М.: Машиностроение, 1984. — 264 с.