Характеристики детали
Точность изготовления детали взаимосвязана с шероховатостью поверхности, чем выше точность, тем выше класс чистоты поверхности. В справочной литературе приводятся зависимости чистоты поверхности от методов её обработки. Конструктор, проектируя деталь, должен четко представлять себе условия её работы, правильно выбрать марку материала, точность изготовления и чистоту поверхности. Несоблюдение этих требований приводит к преждевременному выходу детали из строя. Основными причинами преждевременного выхода детали из строя являются: износ, коррозионная стойкость, прочность. Износ – удаление материала с поверхности детали в процессе сборки или работы в подвижном соединении. Вследствие износа изменяются посадки и условия нормальной работы детали. На величину износа влияют как шероховатость поверхности, так и физико-механические свойства поверхностного слоя.
Рис. 2.3.11 На рис. 2.3.11 приведен график износа детали, в котором можно выделить 3-и зоны. 1 – я зона, зона приработки, где величина износа максимальна в течение относительно небольшого промежутка времени. Усиленный износ объясняется взаимодействием гребешков шероховатостей сопрягаемых деталей, вследствие чего происходит их пластическая деформация или истирание, увеличивается чистота поверхности. На Рис. 2.3.12 представлена картина взаимодействия поверхностей трущихся деталей. Контакт деталей происходит в нескольких точках, по максимальным выступам шероховатости поверхности.
Рис. 2.3.12 Естественно что, в точках контактирования будут возникать максимальные напряжения от действия рабочих нагрузок. В результате в конце этапа приработки в поверхностном слое происходит нагортовка, т.е. упрочнение поверхностного слоя, увеличивается чистота поверхности, снижается трение и как следствие уменьшается износ. Этап 2 – зона нормального износа, величина износа значительно меньше. В конце этапа нормального износа происходит увеличение зазоров, вследствие чего износ становится неравномерным, возможно возникновение явления схватывания, прижогов. Форма поверхности изменяется, упрочнённый слой уменьшается или полностью стирается. На поверхности появляются борозды и углубления, наступает 3-й этап - этап абразивного износа (зона 3). Для увеличения этапа нормального износа могут быть применены различные методы и в частности: - наличие в сопряжении хотя бы одной детали с высокой твёрдостью поверхности (HRC = 58 - применение в сочленении различных марок материалов; - применение материалов подвергающихся химико-термической обработке; - выбор необходимой шероховатости поверхности, удерживающей смазку; - применение специальных покрытий снижающих коэффициент трения. Коррозионная стойкость – способность материала сопротивляться появлению коррозии, окислению вследствие воздействия окружающей среды. Коррозия может рассматриваться как одна из форм износа. Сопротивление коррозии в значительной степени зависит от шероховатости поверхности, т.е. от микрогеометрии. Для уменьшения коррозии используются следующие методы: - увеличение чистоты поверхности; - применение защитных покрытий; - применение коррозионо стойких материалов. Влияние шероховатости на прочность детали. Наличие на поверхности детали рисок, царапин и других дефектов в значительной степени оказывает влияние на их прочность и работоспособность, особенно деталей выполненных из высокопрочных марок материала, работающих при знакопеременных нагрузках. Любая царапина или риска на поверхности детали является концентратором напряжений и снижает усталостную прочность. Основным способом увеличения периода усталостной прочности является увеличение чистоты поверхности.
|
64);
