Выбор параметров качества поверхности в зависимости от эксплуатационных свойств деталей
Качество поверхности детали характеризуется двумя группами свойств: геометрическими (макроотклонения, волнистость, микрогеометрия), физико-механическими (внутренние напряжения, наклеп).
Эксплуатационные свойства деталей
находятся в прямой зависимости с
геометрическими и физико-механическими
характеристиками поверхностного слоя.
Taк, опорная длина профиля
оказывает существенное влияние на
износостойкость поверхности; с увеличением
опорной длины профиля износостойкость
поверхности повышается. Увеличение
высоты волны, уменьшение ее шага приводит
к увеличению износа. На работу детали,
работающей при действии знакоперменных
нагрузок, влияют: относительная опорная
длина по средней линии профиля
,
средний шаг неровностей
,
наибольшая высота неровностей профиля
,
среднее арифметическое отклонение
профиля
,
величина остаточных напряжений
в поверхностном слое.
Как при назначении параметров качества поверхностного слоя деталей машин, так и при выборе технологических методов необходимо знать возможности этих методов обработки при одновременном обеспечении всей системы параметров качества. Обобщенные статистические данные для некоторых методов обработки заготовок из конструкционных сталей приведены в [16].
При решении задач по технологическому обеспечению качества поверхности деталей и их эксплуатационных свойств необходимо назначать параметре качества (состояния) поверхностного слоя деталей машин с учетом их функционального назначения.
Задача. Определить
параметры шероховатости рабочей
поверхности вала
,
изготовленного из стали 40Х и работающего
на растяжение при действии циклической
нагрузки Р = 100 кН, назначить метод
отделочной обработки.
Решение. Преобразовав уравнение прочности деталей [16, с. 91] относительно параметров шероховатости, получим выражение
.
МПа.
При чистовом точения рабочей поверхности вела [16]
;
;
.
Подставляя исходные данные в уравнение, после вычислений, получим
.
Этому соотношению соответствуют из [16]:
мКм,
мм,
что по ГОСТ 2.309-73 (рис. 2.1, а).
Рис. 2.1. Обозначения на чертеже
При шлифовании рабочей поверхности вала [16]:
;
;
МПа.
После вычислений по уравнению получим
.
Этому соотношению соответствует
мКм,
мм, что обозначается на чертеже рис.
2.1, б.
При накатывании рабочей поверхности вала [16]
;
;
МПа.
После вычислений по уравнению получим
.
Этому соотношению соответствует
мКм,
мм, что обозначается на чертеже рис.
2.1, в.
Варианты заданий
Определить величину необходимого
натяга, параметры состояния сопрягаемых
поверхностей вала и втулки, изготовленных
из конструкционных сталей, метод
окончательной обработки, рассчитать
усилие напрессовки, произвести выбор
марки стали, гарантирован обеспечивающих
передачу крутящего момента М в
зависимости от предлагаемого варианта
(табл. 2.1).
МПа,
,
.
Таблица 2.1