Машиностроения
Влияние качества поверхностей на эксплуатационные свойства деталей машин
жүктеу/скачать 1,52 Mb.
|
Влияние качества поверхностей на эксплуатационные свойства деталей машинОсновной причиной выхода из нормальной эксплуатации машин является износ рабочих поверхностей сопряжённых деталей сверх допустимых значений. Износ трущихся поверхностей протекает во времени неравномерно (рис. 4.5). Рис. 4.5. Кривые износа трущихся поверхностей с разной шероховатостью На рис. 4.5 обозначены: 1 – кривая износа поверхности с большей шероховатостью, 2 – кривая износа поверхности с меньшей шероховатостью, I – участок приработки (первичный износ), – участок равномерного износа (нормальный эксплуатационный износ), - участок аварийного (катастрофического) износа. Влияние шероховатости сопряжённых поверхностей деталей машин на их износ проявляется в основном в процессе их приработки, В период нормального эксплуатационного износа на величину износа оказывают влияние в основном физико-механические свойства поверхностного слоя трущихся поверхностей (твёрдость, структура, химический состав материала, величина и знак остаточных напряжений и др.) и режим работы трущейся пары (скорость скольжения, нагрузка, характер и состав смазки). В процессе приработки из-за шероховатости и волнистости сопрягаемых поверхностей деталей машин фактическая площадь контакта этих поверхностей оказывается значительно меньше номинальной площади контакта, а контакт поверхностей происходит по выступам (гребешкам) микронеровностей. Удельное давление на контактных поверхностях выступающих неровностей достигает такой величины, что происходит местный разрыв масляной плёнки, и гребешки микронеровностей разрушаются. Действительная площадь контакта трущихся сопряжённых поверхностей при рабочей нагрузке зависит от высоты и формы микронеровностей. Интенсивность износа трущихся поверхностей деталей машин зависит от высоты и формы неровностей, направления неровностей (следов обработки) относительно направления скольжения поверхностей и физико-меха-нических свойств поверхностного слоя сопряжённых деталей. Островершинные неровности изнашиваются быстрее, чем плосковершинные неровности. Влияние высоты неровностей поверхности на её износ характеризуется сложной зависимостью (рис. 4.6). Рис. 4.6. Зависимость износа поверхности от её шероховатости При очень малой высоте поверхностных неровностей износ возрастает, так как на них плохо удерживается смазка. Поэтому снижение шероховатости поверхностей деталей машин целесообразно проводить только до определённого предела. Например, оптимальные параметры шероховатости поверхности скольжения поршневых колец двигателей внутреннего сгорания составляют: Ra = 0,63 1,25 мкм; Rz = 2,5 5,0 мкм. Интенсивность износа трущихся поверхностей меньше, когда направления неровностей (следов обработки) совпадает с направлением скольжения, и выше, когда неровности перпендикулярны к направлению скольжения. Причём, влияние направления неровностей на износ более значительно при сухом и граничном трении, а при жидкостном трении – только при большой высоте неровностей поверхностей. С увеличением твёрдости поверхностного слоя износ его уменьшается. При применении деталей с пористыми покрытиями из хрома или металлокерамических деталей с пористой структурой материала обеспечивается хорошее удержание смазки на контактных поверхностях трущихся деталей и снижение износа таких деталей. Износостойкость стальных деталей повышают путём применения термической и химико-термической обработки, гальваническим нанесением твёрдых покрытий, наплавкой твёрдых сплавов, а чугунных деталей – созданием на поверхностях трения твёрдой отбелённой корки. Качество поверхностей оказывает большое влияние не только на износостойкость, но и на прочность, коррозионную стойкость и другие эксплуатационные свойства деталей машин. Впадины микропрофиля являются своеобразными надрезами на поверхностях деталей. Поэтому с уменьшением шероховатости поверхностей повышаются усталостная прочность деталей, сопротивляемость коррозии в атмосферных условиях, прочность сопряжений с гарантированным натягом, контактная жёсткость стыков деталей и другие характеристики поверхностей деталей и их сопряжений. жүктеу/скачать 1,52 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|