Влияние шероховатости поверхности на эксплуатационные свойства деталей машин

Обеспечение заданного качества машин и длительность его сохранения его во многом зависит от качества поверхностей деталей. Основная причина (80%) выхода из стоя машины - это износ рабочих поверхностей сопряженных деталей. Уменьшение износа повышает долговечность машин и сокращает расходы на ремонт.

1. влияние на изностойкость деталей. При подвижных соединениях шероховатость поверхности оказывает большое влияние на характер протекания первичного износа.

Допустимый износ

Существуют три периода протекания износа

1 зона - начальный износ (приработка);

2 зона - установившийся износ;

3 зона - усиленный (катастрофический) износ.

В период приработки (1 зона) микронеровности трущихся поверхностей вызывает местный разрыв маслянной пленки, и наиболее выступающие поверхности разрушаются путем среза, отламывания или частичного сдвига. В рез-те этого несущая поверхность увеличивается, и зазор в сопряжении возрастает. Кривые 2 и 3 характеризуют начальный износ с меньшей величиной начальной шероховатости. (Rа1>Rа2>Ra3). В этом случае величина и время первичного износа уменьшаются, а интенсивность эксплутационного износа остается той же. Как показывает опыт - в рез-те приработки устанавливается оптимальная шер-ть поверхности, почти не зависящая от исходной.

Поэтому важно создавать поверхности по чистоте близкие к оптимальной. На величину износостойкости влияет не только величина, но и направление микронеровностей:

Вопрос о назначении требований к расположению штрихов изучен еще недостаточно -

Влияние микротвердости поверхностного слоя на его износ характеризует рисунок:

Износ уменьшается после т\обработки, химико-термической обработки, наплавки и т.п. Износостойкость чугунных деталей повышают созданием на поверхности трения отбеленной корки.

2 - влияние шероховатости поверхности на прочность соединений с гарантированным натягом: прочность соединений с гарантированным натягом сильно зависит от шероховатости поверхности сопряженных деталей. Сгибаясь, микронеровности уменьшают фактический натяг, ослабляя прочность соединений.

ПЛОХО

ХОРОШО

Rz1<Rz2

3 - Влияние шероховатости поверхности на динамическую прочностьдеталей машин: впадины микропрофиля являются по существу надрезами на поверхности и влияют в значительной степени на концентрацию напряжений и образование трещин в условиях циклических нагрузок:

Из графика видно, что с уменьшением микронеровностей усталостная прочность повышается.

4 - Влияние высоты микронеровностей на контактную жесткость.

Высота микронеровностей сильно влияет на контактную жесткость сопряжении. Так, с изменением высоты микронеровностей направляющие станка с 10 до 6 мкм. контактная жесткость увеличивается в 3 раза.

5 - Влияние шероховатости на коэффициент трения.

6 - Влияние шероховатости на антикоррозионную стойкость - эксперименты показывают, что антикоррозионная стойкость повышается с повышением чистоты поверхности. В агрессивных средах влияние шероховатости на антикоррозионную стойкость отражено весьма слабо. Шероховатость оказывает вполне определенное влияние на теплопроводность стыков, их герметичность и т.п.