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.

К основным параметрам Рк относятся: величина натяга г, подача S, скорость V, форма, размеры и количество деформирующих...

Химическое травление

Химическое безразмерное травление применяется для очистки от окалины, коррозии, подготовки поверхности под покрытие...

Электронно-лучевая обработка

Лучевая обработка рассматривается и как перспективный метод поверхностного упрочнения материалов. Среди перспективных...