Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Влияние шероховатости поверхности на эксплуатационные свойства деталей автомобилей




Читайте также:
  1. Bonpoс 19 Сплавы на основе алюминия и магния. Свойства и области применения.
  2. I. Целительные свойства цвета 1 страница
  3. I. Целительные свойства цвета 2 страница
  4. I. Целительные свойства цвета 3 страница
  5. I. Целительные свойства цвета 4 страница
  6. I. Целительные свойства цвета 5 страница
  7. I. Целительные свойства цвета 6 страница
  8. I.СТРУКТУРА ЛИЧНОСТИ. ВЛИЯНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ВОЕННОЙ СЛУЖБЫ НА ЛИЧНОСТЬ.
  9. II. Влияние начальной концентрации Н2О2 на период полупревращения. Определение порядка реакции.
  10. А. Измерение шероховатости

 

Качество поверхности деталей машин оказывает существенное влияние на их эксплуатационные свойства: износостойкость, усталостную прочность, стабильность посадок, коррозионную стойкость и др.

 

Износостойкость нужна трущимся поверхностям сопряженных деталей подвижных соединений. В начальный период работы трущихся поверхностей, их контакт происходит по вершинам неровностей, поэтому фактическая поверхность соприкосновения (опорная длина профиля р) значительно меньше расчетной, что вызывает в местах фактического контакта по вершинам неровностей большие давления, часто превышающие предел прочности или предел текучести трущихся металлов, что приводит к срезу, смятию или откалыванию вершин неровностей и вызывает интенсивный начальный износ трущихся поверхностей и увеличение зазора в сопряженной паре деталей.

Характер износа трущихся поверхностей с течением времени их работы можно представить в виде графика и выделить на нем три участка (рис.4.5).

1 — участок приработки; II — нормальное естественное изнашивание в процессе эксплуатации; III — аварийный участок.

RZ1 < R Z2

Рис. 4.5 Характер износа трущихся поверхностей с течением времени

 

Началъный износ более продолжительный, но меньший по величине у рабочих пар с меньшим значением параметров шероховатости.

В трущихся парах высота неровностей RZ , должна быть оптимальной, при которой износ в период приработки и работы будет минимальным (рис.4.6).

 

Рис.4.6 Влияние шероховатости на интенсивность износа в период приработки

 

Увеличение RZ. более оптимальной приводит к более интенсивному зацеплению неровностей, их смятию и скалыванию, как было показано выше.

Уменьшение же RZ менее RZ0 ведет к выдавливанию смазки и возникновению сухого трения, что в конечном итоге приводит к сухому трению, возникновению молекулярного сцепления и заедания плотно соприкасающихся поверхностей сопряженных деталей. Поэтому задача конструктора — назначить оптимальную шероховатость поверхностей сопряженных деталей.

На начальный износ сопряженных деталей подвижных соединений влияют также форма и направление неровностей относительно направления скольжения.

Установлено, что тонкие и многочисленные неровности обеспечивают большую износостойкость, чем крупные большого шага при одинаковом значении RZ.



Влияние направления неровностей на износостойкость в разных условиях трения и при разных размерах неровностей различно. При жидкостном трении и малой высоте неровностей направление рисок значения не имеют, а при увеличении шероховатости более выгодным является параллельное направление рисок к скорости движения.

В период начального износа трущихся поверхностей высота неровностей может уменьшаться на б5...75 % от первоначальной. При малых размерах детали c шероховатостью поверхностей RZ =3...10мкм двойная высота неровностей соизмерима с допуском на изготовление детали. Поэтому необходимую высоту шероховатости рекомендуется устанавливать в зависимости от требуемой точности проектируемого сопряжения расчетом по формулам:

при d > 50мм, RZ =(0,1...0,15) Т;

при d = 18... 50 мм, RZ =(0,15...0,2) Т;

при d < 18 мм RZ = (0,2...0,25) Т.

Шероховатость поверхности существенно влияет на стабильность неподвижных посадок. С увеличением RZ прочность прессовых посадок снижается, т.к. после смятия вершин неровностей коэффициент опорной поверхности tp очень мал и при работе узла такое соединение не выдерживает эксплуатационных нагрузок. Поэтому при сборке прессовых посадок в холодном состоянии стремятся шероховатость сопряженных поверхностей получить минимальную, что повышает опорную поверхность и прочность соединения. При получении горячепрессовых посадок (нагрев втулки или охлаждение вала) микро неровности в определенных пределах способствуют повышению прочности соединений.



От шероховатости поверхности сильно зависит усталостная прочность деталей

Наличие на поверхности деталей, работающих при циклических и знакопеременных нагрузках, неровностей и дефектов способствует концентрации напряжений, которые могут превысить предел прочности металла и явиться причиной разрушения детали.

Шероховатость оказывает влияние и на другие эксплуатационные свойства деталей: прочность при ударных нагрузках, контактную жесткость, коррозионную стойкость, коэффициент теплопередачи и другие.

Установлено, что чем меньше шероховатость поверхности, тем меньше детали подвержены коррозии. Коррозирующие вещества собираются на дне впадин неровностей и разрушают металл, увеличивая неровности.

Физико-механические свойства поверхностного слоя детали оказывают влияние на эксплуатационные свойства и в первую очередь — на износостойкость.

Повышению износостойкости деталей способствует увеличениетвердости поверхностного слоя. Одним из методов повышения твердости и износостойкости деталей является предварительное упрочнение поверхностного слоя — наклеп.

Наклеп уменьшает истирание и смятие поверхностей, а также уменьшает взаимное проникновение поверхностных слоев сопряженных деталей. Упрочнение увеличивает диффузию кислорода воздуха в металл поверхностного слоя, что создает в нем твердые химические соединения — окислы (FeО, Fe2 O3 ,Fe3 O4 и другие).



От наклепа зависит и усталостная прочность деталей машин. Наклеп до определенных пределов уменьшает амплитуду пластических деформаций, что позволяет предотвратить образование усталостных трещин и рост существующих трещин. Циклическая прочность и предел выносливости увеличиваются до 25... 30%.

Однако, наклеп поверхностного слоя способствует росту коррозии металла в 1,5...2 раза т.к. в нем создаются микронеоднородности, способствующие возникновению очагов коррозии.

Заданные физико-механические свойства поверхностного слоя достигаются также применением специальных отделочно-упрочняющих методов обработки. Они основаны на пластическом деформировании поверхностного слоя, благодаря чему создается наклеп, повышающий твердость.

В настоящее время применяются следующие методы упрочнения поверхностного слоя:

Химико-термическое упрочнение (никелирование, хромирование).

Поверхностное легирование (азотирование, цементирование, анодирование и др.).

Покрытие поверхностей твердыми сплавами (наплавка сормайтом, легированными проволоками и т.д.).

Металлизация поверхностей порошками и сплавами высоколегированных сплавов.

Термообработка (закалка, отпуск, нормализация).

Наклеп (обкатка роликами, шариками, алмазное выглаживание, дробеструйная обработка).


Дата добавления: 2015-08-05; просмотров: 75; Нарушение авторских прав







lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2021 год. (0.029 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты