Вопрос 4.7. Шероховатость поверхности и ее влияние на работоспособность

Шероховатостью называют совокупность микронеровностей поверхности образующихся при изготовлении деталей различными способами. Шероховатость является одним из параметров определяющих качество поверхностного слоя деталей. Влияние шероховатости поверхности на эксплуатационные показатели многообразно:

- шероховатость влияет на износостойкость деталей;

- микрогеометрия, являясь концентратором напряжений, для циклически нагруженных деталей определяет предел выносливости:

- коррозионная стойкость поверхностей во многом зависит от шероховатости;

- шероховатость влияет на прочность соединений по посадкам с натягом;

и др. Поэтому на деталировочных чертежах параметры шероховатости указываются в обязательном порядке.

Вопрос 4.8. Параметры, нормирующие шероховатость

Оценка параметров шероховатости производится от средней линии профиля – m (рис. 3.8.15) в пределах базовой длины –l. Стандартом установлено шесть параметров шероховатости поверхностей:

1) Ra = ∑│y_i │/ n,где y_i –высота профиля от средней линии профиля, n – число точек измерения.

2) Rz – высота неровностей профиля по десяти точкам. Определяется как сумма средних значений абсолютных высот пяти наибольших выступов и глубин пяти наибольших впадин.

3) Rmax – наибольшая высота неровностей профиля. Представляет собой расстояние между линиями выступов и впадин. Указанные выше параметры называют высотными, имеют размерность в мкм (микрометрах).

Рис 4.16. К определению параметров шероховатости

4) Sm – средний шаг неровностей профиля по средней линии в пределах базовой длины.

5) S – средний шаг неровностей профиля по вершинам, как среднее значение шага местных выступов профиля в пределах базовой длины. Размерность шаговых параметров – мм.

6) t_p – относительная опорная длина профиля (%). Для определения параметра проводится на расстоянии Р от линии выступов опорная линия, подсчитывается сумма отрезков b_i и находится отношение этой суммы к средней линии l.

Вопрос 4.9. Выбор параметров шероховатости и их численных значений

Выбор параметров шероховатости должен производиться в зависимости от эксплуатационного предназначения поверхности детали. Так, на процессы трения основное влияние оказывает Ra и t_p, (Косилова) на сопротивление усталости – Rmax, на контактную жескость – t_p.

Числовые значения параметров шероховатости установлены ГОСТ 2789-73. Наиболее полно примеры нормирования шероховатости поверхностей для типовых деталей приведены в (Мягков).

Так для посадочных поверхностей подшипников скольжения значение параметра Ra =-0.4-0.8 мкм, для поверхностей валов и осей под уплотнения, в зависимости от окружной скорости, в диапазоне 0.2 – 1.6 мкм при обработке полировкой.

Поскольку шероховатость влияет на характер посадки то выбор шероховатости многие авторы рекомендуют производить из соотношения Ra ≤0.05 Т_разм…

Вопрос 4.10. Обозначение шероховатости на чертежах

Обозначение шероховатости на чертежах проводилось с соответствии со стандартом ГОСТ 2789-73. В настоящее время внесены изменения в указанный стандарт, которые полностью соответствуют стандарту ИСО 1302.

Шероховатость поверхности обозначают на чертеже для всех выполняемых по данному чертежу поверхностей  изделия, независимо от методов их образования, кроме поверхностей, шероховатость которых не обусловлена требованиями конструкции.

Структура обозначения шероховатости поверхности приведена на рис 4.17.

При применении знака без указания параметра и способа обработки его изображают без полки.

Рисунок 4.17. Структура обозначения шероховатости поверхности

Рисунок 4.18. Обозначение шероховатости поверхности без указания способа обработки

Рисунок 4.19. Обозначение шероховатости поверхности при образовании которой обязательно удаление слоя материала

Рисунок 4.20. Обозначение шероховатости поверхности при образовании которой осуществляется без удаление слоя материала

Поверхности  детали, изготовляемой из материала определенного профиля и размера, не подлежащие по данному чертежу дополнительной обработке, должны быть отмечены знаком (рис.4.20) без указания параметра шероховатости.

Рисунок 4.26. Пример обозначения шероховатости поверхности

Рисунок 4.27. Указание шероховатости одинаковой для всех поверхностей изделия