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表面粗糙度对零、部件使用性能的影响

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表面粗糙度对零、部件使用性能的影响

分类:
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作者:
粗糙度仪
来源:
2020/11/09 21:13
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    表面粗糙度这种微观的几何形状误差,主要是由切削过程中刀具在工件表面上留下的刀痕而产生的.此外,它还受积屑瘤的产生和脱落,切削时金属的塑性变形以及加工过程各方面振动的影响.

    表面微观几何形状误差的大小及其形状特征,对机器或仪器零件的使用性能有很大影响.

    (一)对摩擦磨损的影响

    两个相互接触的物体在外力作用下发生相对运动时,在接触面间产生切向的运动阻力J,叫做摩擦阻力.这种现象叫做摩擦.

    通过大量的实验,发现摩擦阻力与表面粗糙度之间存图1—2粗糙度着一定的关系,如图1-'--2所示。随着表面粗糙度值的逐渐减小,摩擦系数最初是减小的,然后又逐渐增大,中间有一个最小值”’.

     据统计,世界上大约有三分之一的能源消耗在摩擦上,大约有8096坏损零件是由于磨损报废的.如果适当减小零件的表面粗糙度,即可以减小摩擦系数,从而提高工作机械 争的效率,减小零件的磨损,延长机器使用寿命。因而,研究对摩擦,磨损有着重要影响的表面粗糙度,其作用十分重大.;但是,当零件表面过于梯光洁”时,不利于润滑油的贮存,反而使两工作表面间的摩擦系数加大,加剧磨损.故应选择一定数值的表面粗糙度,使摩擦与磨损接近最小值(如:图一2所示).

    (二)对机器和仪器工作精度的影响

    零件表面粗糙不平,使摩擦系数增大,磨损也加大,这样不仅降低了机器或仪器零,部件运动的灵活性,而且不能!长期保持原有精度.同时,由于粗糙表面的实际有效接触面积小,在相同的载荷下,接触表面的单位面积压力增大,导致零件表面层的变形加大,即表面层的接触刚度变差,这也影响机器或仪器的工作精度。  

    (三)对配合性质的影响

    对间隙配合而言,粗糙表面易于磨损,使其间隙很快加大,破坏了原来配合的性质.特别是在尺寸小、公差小、精度高的情况-F,表面粗糙度对配合性质的影响则更大.

    对过盈配合,表面粗糙度会减小实际有效过盈降低连接强度,偏离了原有过盈配合性质.例如:直径为180mm;的轮轴为过盈配合,根据实测及实验,微观凸峰最大高度为36.5gm时,虽比微观凸峰的最大高度为18pm时的配合增了15%的过盈量,但其连接强度反而降低了45~5096.

    所以,减小表面粗糙程度,可以提高间隙配合性质的稳定性和过盈配合的连接强度.

    (1x1)对零件强度的影响

    零件表面越粗糙,则应力集中现象越严重,特别是在交变载荷作用下,影响更大,零件很容易因此而遭到破坏。减小表面粗糙度,特别是减小零件在沟槽或圆角处的表面粗糙度,可以提高零件的疲劳强度,零件尺寸可相对地设计得小一些,从而减轻了零件的重量.

    (五)对抗腐蚀性的影响

    零件表面越粗糙,则积聚在表面上的腐蚀性气体或液体也越多,通过表面微观不平度的凹谷处形成的原电池效应,由零件的表层向内部渗透,使腐蚀加剧.减小表面粗糙度则可以增强零件抗腐蚀的能力.

    表面粗糙度是评定表面质量的重要指标,;它不仅影响着零件的耐磨性、强度和耐腐蚀性,也影响设备的工作精度、使用性能、动力消耗、噪音以及寿命.因此,评价零件质量时,表面粗糙度是其中重要的一项.另外,对研究金届切削加工工艺,调整与验收机床时,可用完工零件表面粗糙度的大小来判别机床及加3232艺条件的优劣.即使在测绘机械设备的工作中,也可以通过对丧面粗糙度的测量和对表面加工纹理的分析,便可推断出该表面的加工工艺.再者,减小零件的表面粗糙度,对改善连接处的密封性能和提高美感亦颇有作用