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技術(shù)支持

表面粗糙度對(duì)零、部件使用性能的影響

更新時(shí)間:2022-11-10   點(diǎn)擊次數(shù):555次
  表面粗糙度對(duì)零、部件使用性能的影響
  表面粗糙度這種微觀的幾何形狀誤差,主要是由切削過(guò)程中刀具在工件表面上留下的刀痕而產(chǎn)生的。此外,它還受積屑瘤的產(chǎn)生和脫落,切削時(shí)金屬的塑性變形以及加工過(guò)程各方面振動(dòng)的影響。
  表面微觀幾何形狀誤差的大小及其形狀特征,對(duì)機(jī)器或儀器零件的使用性能有很大影響。
  (一)對(duì)摩擦磨損的影響
  兩個(gè)相互接觸的物體在外力作用下發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),在接觸面間產(chǎn)生切向的運(yùn)動(dòng)阻力J,叫做摩擦阻力。這種現(xiàn)象叫做摩擦。
  通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)摩擦阻力與表面粗糙度之間存圖1—2粗糙度著一定的關(guān)系,如圖1-'--2所示。隨著表面粗糙度值的逐漸減小,摩擦系數(shù)最初是減小的,然后又逐漸增大,中間有一個(gè)最小值”’。
  據(jù)統(tǒng)計(jì),世界上大約有三分之一的能源消耗在摩擦上,大約有8096壞損零件是由于磨損報(bào)廢的。如果適當(dāng)減小零件的表面粗糙度,即可以減小摩擦系數(shù),從而提高工作機(jī)械 爭(zhēng)的效率,減小零件的磨損,延長(zhǎng)機(jī)器使用壽命。因而,研究對(duì)摩擦,磨損有著重要影響的表面粗糙度,其作用十分重大。;但是,當(dāng)零件表面過(guò)于梯光潔”時(shí),不利于潤(rùn)滑油的貯存,反而使兩工作表面間的摩擦系數(shù)加大,加劇磨損。故應(yīng)選擇一定數(shù)值的表面粗糙度,使摩擦與磨損接近最小值。
  (二)對(duì)機(jī)器和儀器工作精度的影響
  零件表面粗糙不平,使摩擦系數(shù)增大,磨損也加大,這樣不僅降低了機(jī)器或儀器零,部件運(yùn)動(dòng)的靈活性,而且不能!長(zhǎng)期保持原有精度。同時(shí),由于粗糙表面的實(shí)際有效接觸面積小,在相同的載荷下,接觸表面的單位面積壓力增大,導(dǎo)致零件表面層的變形加大,即表面層的接觸剛度變差,這也影響機(jī)器或儀器的工作精度。
  (三)對(duì)配合性質(zhì)的影響
  對(duì)間隙配合而言,粗糙表面易于磨損,使其間隙很快加大,破壞了原來(lái)配合的性質(zhì)。特別是在尺寸小、公差小、精度高的情況-F,表面粗糙度對(duì)配合性質(zhì)的影響則更大。
  對(duì)過(guò)盈配合,表面粗糙度會(huì)減小實(shí)際有效過(guò)盈降低連接強(qiáng)度,偏離了原有過(guò)盈配合性質(zhì)。例如:直徑為180mm;的輪軸為過(guò)盈配合,根據(jù)實(shí)測(cè)及實(shí)驗(yàn),微觀凸峰最大高度為36。5gm時(shí),雖比微觀凸峰的最大高度為18pm時(shí)的配合增了15%的過(guò)盈量,但其連接強(qiáng)度反而降低了45~5096。
  所以,減小表面粗糙程度,可以提高間隙配合性質(zhì)的穩(wěn)定性和過(guò)盈配合的連接強(qiáng)度。
  (1x1)對(duì)零件強(qiáng)度的影響
  零件表面越粗糙,則應(yīng)力集中現(xiàn)象越嚴(yán)重,特別是在交變載荷作用下,影響更大,零件很容易因此而遭到破壞。減小表面粗糙度,特別是減小零件在溝槽或圓角處的表面粗糙度,可以提高零件的疲勞強(qiáng)度,零件尺寸可相對(duì)地設(shè)計(jì)得小一些,從而減輕了零件的重量。
  (五)對(duì)抗腐蝕性的影響
  零件表面越粗糙,則積聚在表面上的腐蝕性氣體或液體也越多,通過(guò)表面微觀不平度的凹谷處形成的原電池效應(yīng),由零件的表層向內(nèi)部滲透,使腐蝕加劇。減小表面粗糙度則可以增強(qiáng)零件抗腐蝕的能力。
  表面粗糙度是評(píng)定表面質(zhì)量的重要指標(biāo),;它不僅影響著零件的耐磨性、強(qiáng)度和耐腐蝕性,也影響設(shè)備的工作精度、使用性能、動(dòng)力消耗、噪音以及壽命。因此,評(píng)價(jià)零件質(zhì)量時(shí),表面粗糙度是其中重要的一項(xiàng)。另外,對(duì)研究金屆切削加工工藝,調(diào)整與驗(yàn)收機(jī)床時(shí),可用完工零件表面粗糙度的大小來(lái)判別機(jī)床及加3232藝條件的優(yōu)劣。即使在測(cè)繪機(jī)械設(shè)備的工作中,也可以通過(guò)對(duì)喪面粗糙度的測(cè)量和對(duì)表面加工紋理的分析,便可推斷出該表面的加工工藝。再者,減小零件的表面粗糙度,對(duì)改善連接處的密封性能和提高美感亦頗有作用。

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