Зависимость шероховатости и поверхности на эксплуатационные характеристики машин

Шероховатость поверхности - технологический концентратор напряжений, снижает прочностные характеристики металла независимо от вида напряженного состояния и температуры нагрева.

В 80% случаев потеря служебных характеристик машин: точности, надежности, мощности, производительности и др. происходит вследствие износа трущихся поверхностей подвижных соединений детали.

Износ протекает постоянно, начиная с момента работы соединения, но происходит неравномерно (рис.). Различают три периода:

1.Первичный износ (приработка) сопряженной пары характеризуется участком I;

2.Нормальный износ (эксплуатационный), протекающий пропорционально времени работы соединения (участок II)

3.Аварийный износ трущейся пары характеризуется участком III. Он наступает вследствие нарушения кинематических и гидродинамических условий работы соединения.

Рис. 4. Износ поверхностей в зависимости от времени работы сопряжения

1 - с большими значениями шероховатости;

2-c меньшими значениями шероховатости.

Из рис. видно, что при меньшей исходной шероховатости (кривая 2), уменьшается величина начального износа и время приработки. Раньше начинается эксплуатационный (нормальный) износ, который протекает на участке II с такой же интенсивностью как и при большей шероховатости поверхности, сопрягаемой пары (кривая I). В итоге продолжительность сохранения допустимого эксплуатационного зазора - до аварийного износа, значительно возрастает.

Для повышения износостойкости трущихся деталей путем уменьшения первичного износа целесообразно создавать поверхности скольжения, шероховатость которых соответствует шероховатости поверхностей приработанных деталей.

На первичный износ сопряженных деталей влияют форма и высота микронеровностей.

На очень чистых, зеркально гладких поверхностях смазка удерживается плохо, вследствие чего возникает сухое трение, которое сопровождается схватыванием сопряженных деталей и увеличением износа.