Видеокурс по SIMATIC STEP 7


Влияние параметров шероховатости поверхности на износостойкость деталей

Большое влияние на износостойкость поверхности детали оказывает шероховатость, особенно в период приработки, участок (О—А), т. е. когда имеет место переход от исходного состояния поверхности к рабочему (см. рис. 2.4). В этот период происходит разрушение исходных неровностей и образование новых; изменяются также физико-механические свойства поверхностных слоев (Нμ, δ0).

Износ шероховатости поверхности происходит следующим образом: в начальный период работы трущихся поверхностей их контакт происходит только по вершинам микронеровностей. При этом площадь фактического касания является небольшой, и на контактные площадках возникают большие удельные давления, часто превышающие σт и σВ материала трущихся пар.

Под действием высоких удельных давлений в местах соприкосновения происходит упругое сжатие и пластическая деформации микронеровностей смятия, а при взаимном перемещении — деформация среза, обламывания и пластического сдвига вершин микронеровностей, приводящие к так называемому начальному износу. В период начального износа высота микронеровностей уменьшается на 65-75%, изменяется их форма (выступы округляются), а площадь фактического касания возрастает; удельные давления на контактных площадках уменьшаются (окончание периода приработки). В этот период на поверхности образуется новая шероховатость — «оптимальная» для данных условий работы (начало периода длительной стабильной работы трущейся пары).

Период установившегося изнашивания (см. рис. 2.4) характеризуется относительным постоянством условий работы поверхностей трения; период ускоренного износа характеризуется резким ухудшением условий работы поверхностей трения. Результаты многочисленных исследований показывают, что оптимальная шероховатость является наиболее благоприятной для приработки; в каждом конкретном случае имеется свое значение оптимальной шероховатости.

Получение в процессе изготовления деталей машин на финишных операциях шероховатости поверхности, близкой к оптимальной, способствует повышению износостойкости деталей. Оптимальная шероховатость определяется не только высотой, но также формой и расположением (направлением) следов обработки. Сочетание направлений следов обработки сопрягаемых деталей в большинстве случаев носит случайный характер и не отвечает оптимальному, которое устанавливается с завершением периода приработки деталей в процессе их эксплуатации:



Рис. 2.4. Кривая износа деталей машин при сухом трении

Однако уже первые исследования в этой области, выполненные - проф. П. Е. Дьяченко [5], установили изменение величины силы трения и износа при различной ориентации следов обработки относительно направления трения. Из выполненных работ следует, что необходимо создавать следы обработки, совпадающие с направлением движения при легких условиях трения (хорошая смазка, небольшое удельное давление). В этом случае трущиеся поверхности имеют большую площадь контакта и разделены тонким слоем смазки.

При тяжелых условиях работы (недостаточная смазка, большие удельные давления) лучше иметь пересекающиеся штрихи, что уменьшает возможность выдавливания смазки, появления схватывания и задиров, улучшает смазку поверхности (например, такая поверхность образуется после хонингования, суперфиниширования, струйно-абразивной обработки, виброобработки и др.).

Имеются сведения о том, что наибольшая износостойкость оказалась у поверхностей с одинаковой микрогеометрией во всех направлениях. Для получения таких поверхностей рекомендуется абразивножидкостная обработка (гидрополирование), виброабразивная обработка, виброобкатывание, вибровыглаживание.

Для удобства пользования классификационными группами вводятся сокращенные условные обозначения методов обработки...

Технологическая наследственность зависит не только от вида и режимов обработки, применяемых на чистовой операции...

Зависимость усталостной прочности деталей от физико-механических свойств

Наряду с изменением микрогеометрии поверхности в процессе механической обработки происходят значительные изменения...