Граничное трение возникает при толщине смазочного слоя менее 0,1 мкм. В этом случае сила трения зависит от природы и состояния трущихся поверхностей. Коэффициент граничного трения находится в пределах 0,08-0,15. Граничное трение неустойчиво и определяет предел работоспособности сборочной единицы.

Жидкостное трение возникает, когда смазочный слой полностью отделяет рабочие взаимно перемещающиеся поверхности при проявлении нормальных объемных свойств масла. Коэффициент жидкостного трения на два порядка ниже по сравнению с сухим трением и находится в пределах 0,003-0,030.

Устойчивость жидкостного трения определяется следующими факторами: удельным давлением перемещающихся поверхностей, скоростью их перемещения, конструкцией узла трения, зазором между трущимися поверхностями и площадью этих поверхностей, вязкостью смазочного материала и температурным состоянием узла трения.

В реальных условиях эксплуатации жидкостному трению предшествует граничное или сухое (перед пуском и остановом сборочных единиц, при резких колебаниях скорости и нагрузки, недостаточной подаче масла и его вязкости, попадании абразивных механических примесей).

Скорость изнашивания отдельных сопряжений отрицательно влияет на показатели работоспособности. Ограничение по скорости изнашивания выражается в виде 10 классов износостойкости (0-9 со скоростью изнашивания менее Ю-5 мкм/ч для 0 класса и более 103 мкм/ч для 9 класса).

При создании и эксплуатации машин могут применяться различные методы и средства для повышения износостойкости сопряжений машины. На стадии проектирования требования к износостойкости устанавливаются по заданным показателям надежности в два этапа.

На первом этапе определяются допустимые изнашивания выходных параметров на основе принятой модели отказа.

На втором этапе устанавливаются связи между характеристиками изношенных сопряжений и выходными параметрами машины.

Ограничение скорости изнашивания сопряжений машины и назначение класса износостойкости имеет важнейшее значение для создания надежных машин. При создании износостойких машин необходимо регламентировать показатели сопряжений (номинальный зазор, предельно-допустимый износ и др.) и условия эксплуатации (режимы нагружения, температура, окружающая среда и др.), определяющие изменение выходных параметров (параметрическую надежность) машины.

Единый подход к повышению износостойкости при проектировании, создании и эксплуатации машин приведет к наибольшему эффекту.

По предложению А.С. Проникова мероприятия, повышающие износостойкость сопряжений машин, целесообразно осуществлять по двум главным направлениям: – рассмотрение микрокартины взаимодействия поверхностей и создание условий с минимальной интенсивностью изнашивания (смазка поверхностей, выбор рационального сочетания материалов пар трения, обеспечение температурного режима, создание специального микрорельефа поверхности, применение антифрикционных покрытий, изоляция поверхности трения от загрязнения и др.); – рассмотрение макрокартины взаимодействия трущихся поверхностей с анализом конструктивных особенностей узлов трения (разработка рациональной конструкционной схемы, самоустановка сопряженных поверхностей, разгрузка ответственных сопряжений, обеспечение равномерного износа, компенсация износа и др.).

Проводимые мероприятия по первому направлению снижают скорость изнашивания поверхностей сопряжений, что приводит к износостойкости и увеличению ресурса.