триботехника и надежность механических систем

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ ИНСТИТУТ ХОЛОДА И БИОТЕХНОЛОГИЙ К.Н. Войнов ТРИБОТЕХНИКА И НАДЁЖНОСТЬ МЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ Учебно-методическое пособие Санкт-Петербург 2014 УДК 531.8 Войнов К.Н. Триботехника и надѐжность механических систем: Учеб.-метод. пособие. – СПб.: НИУ ИТМО; ИХиБТ, 2014. – 74 с. Изложены основы трибологии, триботехники и надѐжности механических систем. Приведены термины, определения, некоторые формулы и расчѐты практических примеров. Предназначено для студентов, обучающихся по программам подготовки бакалавров направлений 141200, 190600, 220700, 151000, 140700. Рецензент: доктор техн. наук, проф. В.А. Арет Рекомендовано к печати редакционно-издательским Института холода и биотехнологий советом В 2009 году Университет стал победителем многоэтапного конкурса, в результате которого определены 12 ведущих университетов России, которым присвоена категория «Национальный исследовательский университет». Министерством образования и науки Российской Федерации была утверждена программа его развития на 2009–2018 годы. В 2011 году Университет получил наименование «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики». © Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий механики и оптики, 2014 © Войнов К.Н., 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................4 ТРИБОЛОГИЯ/ТРИБОТЕХНИКА: НЕМНОГО ИСТОРИИ ..............................................................................5 РЯД ЧАСТО ВСТРЕЧАЮЩИХСЯ ТЕРМИНОВ..............................18 О НАДЁЖНОСТИ МЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ ............................30 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .......................................................................71 3 ВВЕДЕНИЕ В достаточно ограниченном объѐме трудно и практически невозможно подробно осветить две дисциплины: трибологию и надѐжность, которые содержат свои специфические термины, определения, законы и формулы. Прикладная часть трибологии – триботехника, в которой в основном рассматриваются приложения теоретических положений. Наличие в лабораториях и у учѐных современнейших научных приборов позволяет детально исследовать физико-химические процессы при трении/ изнашивании, определять химический состав и структуру материалов, образующих пары трения, анализировать динамику изменения шероховатости поверхностей трения, сил и моментов трения, определять значения коэффициентов трения движения и покоя, исследовать роль смазочных материалов и др. Весьма широкой по своим разделам является и теория надѐжности систем, содержащая свои термины, законы, правила, методы расчѐта и прогнозирования. Как и в предыдущем случае, здесь много интереснейших задач в теоретическом плане, в вопросах прогнозирования, в оценке остаточного ресурса работы деталей и пар трения, в диагностике технического состояния механических, электрических или электронных систем. Математическая теория надѐжности охватывает многие вопросы: достаточность наблюдений, доверительные интервалы/границы, закон