Корсаков В.С. 1977 Основы (1004575), страница 27
Текст из файла (страница 27)
При графическом изображении величины 5; влияние причин, действующих по линейному закону, выражается параболой. Действие периодических причин характеризуется незатухающей синусоидой. К достоинству данного метода нужно отнести то, что результирующая кривая носит незатухающий характер. Прн ее анализе можно выявить причины линейного и периодического характера для любого числа заготовок в исследуемой партии. Г Л А В А 111 КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТЕГ1 ДЕТАЛЕЙ МАШИН И ЗАГОТОВОК 3 1. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Под качеством поверхности детали (заготовки) понимают состояние ее поверхностного слоя как результат воздейс1вия на него одного или нескольких последовательно применяемых технологических методов. Оно характеризуется шероховатостью, волнистостью, а такжЕ физико-мехаяическнми свойствами поверхностного слоя.
Шероховатостью поверхности называется совокупность неровностей с относительно малымн шагами на базовой длине. Под волнистостью поверхности понимают совокупность периодически чере-, дующихся неровностей с относительно болыним шагом, превышаю-1 щнм принимаемую при измерении шероховатости базовую длину~ Волнистость занимает промежуточное положение между шерохватостью и погрешностями формы (макрогеометрней) поверхности. Критерием для разграничения шероховатости н волнистостн служит величина отношения шага к высоте неровностей. Для шероховатости (рис. 43, а) (50; для волнистости — = 50 —:1000; для макро1. геометрии и - 1000.
Высота неровностей у шероховатой и вол- 8 кистой поверхностей изменяется от долей мкм до 1 мм и более. А(еньшие значения приведенного отношения; н -1 лежат в обла- 8/ сти больших высот неровностей. При оценке шероховатости учитывают не только высоту и форму неровностей, но также их направление. Форма микронеровностей влияет на несу1цую поверхность, предопределяющую износ н контактную деформацию сопряженных деталей.
При островершинных неровностях (рис. 43, б) несущая поверхность мала; при плоско- вершинных она возрастает (рнс. 43, в). В то же время наличие глубоких впадин (микротрещин) нарушает сплошность поверхностного слои, снижая усталостную прочность детали. Направление штрихов от предшествующей обработки следует оценивать с учетом совместного контакта сопряженных деталей (при неподвижных соединениях) и направления движения деталей в подвижных соединениях.
Различают шероховатость поперечную, измеренную в направлении движения подачи, и продольную, измеренную в направлении главного движения резания. 117 ~Ф0Ф ЮМЬ Рис. 43. Шсроховвтость и волнистость повсрхиостн тта = 1) 'у(к)' дх 113 Шероховатость и волнистость поверхности взаимосвязаны с точностью размеров. Высокой точности всегда отвечают малые шероховатость и волнистость поверхности. Это определяется условиями работы сопряженных деталей и необходимостью получения надежных результатов измерения. Физико-механические свойства поверхностного слоя характеризуются его твердостью, структурными и фазовыми превращениями, величиной, знаком и глубиной распространения остаточных напряжений, деформацией кристаллической решетки материала. При применении химико-термических методов обработки изменяется также химический состав материала поверхностного слоя.
У готовой детали качество обработанных поверхностей в основ- . ном обеспечивается при окончательной обработке; предшествующая обработка, а также заготовительные процессы в определенной степени влияют на качество поверхности готовой детали в силу технологического наследования исходных свойств заготовки на различных этапах ее обработки. Необработанные поверхности сохраняют качество, полученное прн изготовлении заготовки.
Достижение необходимого качества поверхностей деталей машин и поддержание его на заданном уровне в производственных условиях является задачей построения всего технологического процесса. В процессе эксплуатации машин качество поверхностей их дета- .~ лей изменяется. Такие явления, как износ, образование и развитие микротрещин, задиры, коррозионное и эрозионное разрушения, питтинг, ухудшают качество поверхности; поэтому важно не только обеспечить требуемое качество поверхностей деталей машин в про-, цессе производства, но и сохранить их постоянство на длительный „. срок эксплуатации машин. По ГОСТ 2789 — 73 установлено шесть параметров шероховато- ~ сти поверхности: Ка, )сг, )с,„, 5т, 3 и 1р 1рис. 44).
Среднее арифметическое отклонение профиля тса определяется из абсолютных значений отклонений профиля у от средней линии в пределах базовой длины 1 или приближенно ~; ! и~! Да и Высота неровностей профиля по десяти точкам 1тг — это сумма средних арифметических абсолютных отклонений точек пяти наибольших минимумов и пяти наибольших максимумов профиля в пределах базовой длины: Наибольшая высота неровностей профиля 1тшах — расстояние между линией выступов профиля и линией впадин профиля в пределах базовой длины. Средний шаг неровностей Ялт — это среднее арифметическое значение шага неровностей профиля в пределах базовой длины.
Средний шаг неровностей профиля по вершинам Я вЂ” среднее арифметическое значение шага неровностей профиля по вершинам в пределах базовой длины. Относительная опорная длина профиля 1р — отношение опорной длины профиля к базовой длине а 1р =-- ~) 54. ГОСТ регламентирует следующие пределы значений параметров шероховатости: 1са = — 0,008 —: 100 мкм; 1тг и Ягпах равны 0,025— 1600мкм; Зт иЯ равны 0,002 — 12,5мм; 1р =- 10 —: 90",о,1 ==- 0,0! —: —: 25 мм, а также направление неровностей. Требования к шероховатости устанавливаются по одному или нескольким параметрам. Рис. 44. Профилограмма поаерхиости $ 2.
ВЛИЯНИЕ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТИ НА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ДЕТАЛЕЙ МАШИН Иппрппнтердппьпь г) йтераппбптпсгль ят й) Рнс. 45. Взилние шероховатости и иинротаердости иоаерхиости на ее износ !20 Обеспечение заданного качества машин и длительное сохранение его во многом зависит от качества поверхностей их деталей. Основная причина (80аа) выхода нз строя машин — это износ рабочих поверхностей сопряженных деталей. Значительно реже наблюдаются поломки деталей из-за некачественного изготовления, их конструктивного несовершенства или заниженной усталостной прочности. Уменьшение износа повышает долговечность машин, сохраняет заданную конструктором точность н сокращает расходы на ремонт, которые нередко за весь срок эксплуатации машин превышают себестоимость их изготовления.
Трущиеся поверхности изнашиваются во времени (кривая 1; рис. 45, а). Первичный износ (приработка) сопряженной пары характеризуется участком /. При правильном режиме смазки износ протекает сравнительно медленно (участок )(). Аварийный износ пары характеризуется участком т'т'т'. В процессе приработки микронеровности трущихся поверхностей вызывают местный разрыв масляной пленки, и наиболее выступающие неровности разрушаются путем среза, отламывання или пластического сдвига. В результате этого несущая поверхность увеличивается, и зазор в сопряженной паре возрастает. По мере уменьшения давления в местах контакта неровностей интенсивность первичного износа снижается.
На рис. 45, а кривая 2 характеризует износ поверхностей с меньшими шероховатостями. В этом случае величина и время первичного износа уменьшаются, а интенсивность эксплуатационно~о износа остается той же. Продолжительность работы трущихся пар в пределах размера Л допустимого износа будет различной. При меньшей шероховатости сопряженных поверхностей время работы деталей будет большим (т, ~ т,).
Влияние шероховатости поверхностей сопряженных деталей на их износ в основном проявляется в процессе приработки. В период нормальной эксплуатации износ определяется физико-механическими свойствами поверхностного слоя и режимами работы трущейся пары (скоростью скольжения, нагрузкой, характером смазки), Особенно большой износ наблюдается прн частых пусках машин, когда нарушается режим смазки поверхностей трения. Нередко это связано с их задирами и схватыванием. Для повышения износостойкости трущихся деталей путем уменьшения первичного износа целесообразно создавать поверхности скольжения, шероховатость которых соответствует шероховатости поверхностей приработанных деталей. На первичный износ сопряженных деталей влияют форма и высота микронеровностей, направление неровностей (штрихов обработки) относительно направления скольжения поверхностей, аолнистость н макрогеометрическне отклонения поверхностей трения.
Влияние этих факторов по-разному проявляется прн сухом, граничном и жидкостном трении. Островершннные микронеровности изнашиваются быстрее плосковершинных. Влияние высоты микронеровностей на износ показано на рис. 45, б (кривая 1 соответствует более легким, а кривая 2 более тяжелым условиям работы). Шероховатость целесообразно снижать до определенного предела. На очень чистых поверхностях смазка удерживается плохо; в результате возможно увеличение износа н схватывание сопряженных деталей. Поэтому пришабренные поверхности лучше притертых, так как на них имеются углубления (чкарманы»), удерживакицие смазку.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
