Les raisons de l’usure sévère de la douille du pignon sont les suivantes:
(1) Plus la charge d’usure de l’adhésif est importante et plus la température de surface est élevée, plus le phénomène d’adhérence est grave. Pour les matériaux métalliques ayant une certaine dureté, des tests d’usure sont effectués sous différentes pressions pour obtenir un graphique de la relation entre le taux d’usure et la pression. Lorsque la pression atteint plus de 1/3 de la dureté du matériau, une usure sévère se produit. Selon le diagramme de distribution des contraintes, on peut voir que le point de contact de contrainte maximal est la pression maximale et que sa valeur est de 884,4 MPa. Étant donné que la dureté de trempe de la douille de chaîne est HRC48 ~ 52, la valeur de dureté correspondante est de 4800MPa. Par conséquent, la pression est bien inférieure à 1/3 de la dureté du matériau, de sorte que l’usure de l’adhésif n’est pas la principale forme d’usure du pignon.
(2) Usure par fatigue de contact
La paire de friction du pignon et de la chaîne est une contrainte de contact alternée, sujette à des piqûres de fatigue sur la surface de friction. L’indice permettant de juger de la résistance à la fatigue de contact des métaux est la limite de fatigue de contact, c’est-à-dire la contrainte maximale à laquelle la corrosion par piqûres ne se produit pas sous un certain nombre de cycles de contrainte. La limite de fatigue de contact de 40Cr est de σ0H=HRC17 +200 après traitement de trempe de surface, et σ0H=1016MPa est calculée. Selon le diagramme de distribution des contraintes, la valeur de contrainte maximale de la douille du pignon est de 884,4 MPa. Sa valeur est très proche de la limite de fatigue de contact admissible de la surface du pignon et il est plus facile de provoquer une défaillance des piqûres à la contrainte maximale. Cependant, en raison des mauvaises conditions de lubrification du pignon et de la chaîne, la corrosion par piqûres est trop tardive pour se former et a provoqué une usure. À l’heure actuelle, la principale forme de dommage est l’usure plutôt que les piqûres. L’usure par fatigue de contact est la principale forme d’usure du pignon, qui détermine essentiellement la durée de vie du pignon.
(3) Usure abrasive
Parce que la chaîne entre inévitablement en contact avec du charbon pulvérisé, il y a une petite quantité de charbon pulvérisé dessus, qui est amenée au point de contact de la douille de la chaîne de pignon. Le charbon pulvérisé contient un peu de sable pointu, ce qui fera tomber le matériau de surface du pignon pendant le processus de frottement. C’est une usure abrasive. L’usure abrasive est liée à la dureté du matériau de friction et à la dureté de l’abrasif. D’après le graphique de l’influence de la dureté abrasive sur l’usure, on peut voir que lorsque la dureté de l’abrasif est proche de la dureté du matériau de friction, elle provoquera une usure à grande vitesse du matériau de friction. Parce que la poudre de charbon est mélangée avec un peu de sable pointu, c’est aussi l’une des principales raisons d’accélérer l’usure du pignon.
