otdat_GOS_SDM / госы сдм вопросы и приблизительные ответы / Приблизительные варианты ответов на вопросы к гос. экзамену / 2007 / 72. Современное понятие о качестве поверхности слоя металла

72. Современное понятие о качестве поверхности слоя металла деталей. Шероховатость поверхности

Отклонения формы и взаимного расположения, волнистость и шероховатость поверхностей деталей оказывают существенное влияние на эксплуатационные качества деталей и узлов машин.

Шероховатость поверхности детали, образовавшаяся вследствие воздействия на обрабатываемую поверхность режущего инструмента, в процессе работы соединения не остается постоянной, а изменяется. В начальный период работы подвижного соединения, когда детали имеют еще технологическую шероховатость, происходит ин­тенсивное изнашивание, увеличивающее зазор в соединении. На рисунке, (а) показана характеристическая кривая износа деталей. По линии ординат отложен зазор, а по линии абсцисс — время. Из рисунка видно, что процесс приработки (участок OF) протекает довольно быстро, и за какое-то время Т_П зазор очень быстро приближается к предельному выбраковочному зазору S_ПР. Практика показывает, что если не сделать соответствующих поправок к начальному расчетному зазору, то после приработки зазор в соединении увеличивается. Примерно на 25—30% от запланированного ресурса. Такое быстрое нарастание зазора по времени происходит из-за уменьшения в начальной стадии опорной поверхности вследствие того, что соприкосновение поверхностей происходит по наиболее выступающим вершинам t шероховатостей (б). Поэтому действительная поверхность контакта получается намного меньше номинальной, например, после обработки шлифованием, развертыванием или чистовым точением фактическая поверхность контакта в 2—3 раза меньше номинальной. Это создает условия для резкого увеличения удельных давлений, и в процессе приработки могут происходить местное выдавливание масла и разрыв масляной пленки. Создаются условия для полужидкостного трения даже при сравнительно небольших давлениях. Происходит срезание выступающих неровностей, которые, попадая в смазку, оказывают абразивное действие и еще больше увеличивают износ в начальный период работы.

В неподвижных соединениях шероховатость оказывает влияние ни прочность соединения, так как при запрессовке пала в отверстие гребни неровностей частично врезаются, а частично сглаживаются. Микронеровности, являясь концентраторами напряжений, снижают усталостную прочность деталей и способствуют развитию коррозии металла На грубо обработанных поверхностях коррозия возникает и распро­страняется быстрее.

Шероховатость поверхности — совокупность неровностей с относительно малыми шагами, образующих рельеф поверхности детали, рассматриваемый в пределах установленной базовой длины. Шероховатость бывает различной в зависимости от способа получения (обработки) поверхностей деталей. Количественную оценку шероховатости производят по параметрам R_Z — высоте неровностей или R_a—среднему арифметическому отклонению профиля.

Высота неровностей R_Z определяется как среднее расстояние между пятью высшими точками выступов и пятью низшими точками впадин, измеренное от линии параллельной средней линии в пределах базовой длины.

Шаг неровностей— расстояние между вершинами характерных неровностей действительного (измеренного) профиля. Базовая длина зависит от размеров шероховатостей: с уменьшением шага и высоты неровностей она уменьшается. Различают неровности поверхности в продольном и поперечном направлениях по отношению к направлению движения инструмента.