
14 Шероховатость поверхности
Шероховатость образуется при изготовлении и эксплуатации деталей и вызвана наличием неровностей на поверхности сопрягаемых с этой деталью инструмента или контртела. Требования к шероховатости устанавливаются для обеспечения заданного качества изделий. Возможность эффективного и единообразного нормирования и контроля шероховатости поверхности обеспечивается стандартизацией терминов и определений, системы отсчета и параметров для количественной оценки и контроля шероховатости поверхности, рядов числовых значений этих параметров. Кроме того, имеются стандарты на обозначения шероховатости поверхности на чертежах [53].
Повышение долговечности машин и их эксплуатационных показателей – износостойкости, надежности соединений и т.д. – зависит в большой степени от грамотного обоснования шероховатости поверхностей. Основными параметрами шероховатости являются Ra – среднее арифметическое отклонение профиля и Rz – высота неровностей профиля по десяти точкам (рисунок 14.1). По числовым значениям этих параметров классифицируют шероховатости поверхности.
Рисунок 14.1 – К оценке параметров шероховатости
14.1 Выбор шероховатости поверхности
С 1 января 1975 г. введен ГОСТ 2789-73 взамен ГОСТ 2789-59, по которому нормирование шероховатости поверхности определяется классами шероховатости. Для перехода от нормирования по классам шероховатости к нормированию шероховатости поверхности с помощью параметров Ra и Rz по ГОСТ 2789-73 может быть использована таблица 14.1.
Шероховатость поверхностей деталей машин влияет на выбор посадок сопряженных деталей и на герметичность их соединений. Чем меньше шероховатость трущихся поверхностей деталей, тем меньше трение и износ их и т.д. Однако стоимость обработки деталей растет быстрее, чем точность их изготовления. Поэтому в каждом конкретном случае шероховатость поверхности деталей машин должна быть выбрана в соответствии с назначением этих деталей и обоснована практикой; для ориентировки можно пользоваться таблицей 14.2.
Таблица 14.1 – Сопоставление норм оценки шероховатости поверхностей по ГОСТ 2789-59 и ГОСТ 2789-73
Базовая длина L, мм |
ГОСТ 2789-59 |
ГОСТ 2789-73 |
|
Обозначение классов шероховатости поверхностей |
Среднее арифметическое отклонение профиля Ra, мкм |
Высота неровностей профиля по десяти точкам Rz, мкм |
|
8 |
∆1 |
80 – 40 |
320 – 160 |
|
∆2 |
40 – 20 |
160 – 80 |
|
∆3 |
20 – 10 |
80 – 40 |
|
∆4 |
10 – 5 |
40 – 20 |
2,5 |
∆5 |
5 – 2,5 |
20 – 10 |
|
∆6 |
2,5 – 1,25 |
10 – 6,3 |
0,8 |
∆7 |
1,25– 0,63 |
6,3 – 3,2 |
|
∆8 |
0,63– 0,32 |
3,2 – 1,6 |
|
∆9 |
0,32– 0,16 |
1,6 – 0,8 |
0,25 |
∆10 |
0,16– 0,08 |
0,8 – 0,4 |
|
∆11 |
0,08– 0,04 |
0,4 – 0,2 |
|
∆12 |
0,04– 0,02 |
0,2 – 0,1 |
0,08 |
∆13 |
0,02– 0,01 |
0,1 – 0,05 |
|
∆14 |
0,01– 0,008 |
0,5 – 0,0025 |
Таблица 14.2 – Шероховатость поверхностей деталей машин общего назначения [53, ч.1]
Поверхность |
Значение шероховатости Ra, мкм |
|
Под посадку шарико- и роликоподшипников: на валах в корпусах |
0,63 – 0,32 2,5 – 1,25 |
|
Сопрягаемые цилиндрические поверхности, работающие без трения: отверстия валы |
5 – 2,5 2,5 – 1,25 |
|
Сопрягаемые призматические поверхности: пазы выступы |
2,5 – 1,25 2,5 – 1,25 |
|
Рабочие поверхности зубьев при степени точности: 7 8 9,10 |
Шестерен 1,25 – 0,63 5 – 2,5 10 – 5 (Rz40 – 20) |
Червяков 0,63 – 0,32 1,25 – 063 2,5 – 1,25 (Rz10 – 6,3) |
Поверхности на валах под уплотнения: манжеты резиновые лабиринтовые войлочные кольца |
0,63 – 0,32 Полировать 5 – 2,5 1,25 – 0,63 |
|
Свободные поверхности быстро вращающихся деталей, рукоятки, штурвалы, болты, гайки (кругом), винты |
Rz40 – 20 |