Влияние шероховатости поверхности на эксплуатационные свойства детали

Одним из основных показателей качества изделий машиностроения является их надежность, которая в значительной мере определяется эксплуатационными свойствами деталей и соединений: износостойкостью, усталостной прочностью, коррозионной стойкостью, герметичностью соединений, прочностью посадок и др. Все эти эксплуатационные свойства зависят от материала деталей, точности размеров, качества рабочих поверхностей, в частности шероховатости. Как правило, все разрушения деталей начинаются с поверхности. Таким образом, техническое решение проблемы повышения качества машин в значительной мере обусловлено возможностью обеспечения необходимой шероховатости поверхностей деталей.

Шероховатость поверхности является одной из основных геометрических характеристик качества поверхностного слоя деталей. В условиях эксплуатации внешним воздействиям в первую очередь подвергаются поверхности деталей машин. Износ трущихся поверхностей, зарождение трещин, смятие, коррозионное разрушение и др. – это процессы, протекающие на поверхности деталей и в некотором прилегающем к поверхности слое. Естественно, что придание поверхностям деталей специальных свойств способствует существенному повышению показателей качества, как деталей машин, так и изделий в целом.

От шероховатости поверхности зависит прочность деталей. Разрушение детали можно объяснить концентрацией напряжений вследствие наличия неровностей. Отделочная обработка деталей (накатывание, полирование и т. п.) обеспечивает значительное повышение их прочности.

Уменьшение шероховатости поверхности значительно улучшает антикоррозионную стойкость деталей. Качество поверхностного слоя играет важную роль в сопряжениях, отвечающих условиям герметичности и теплопроводности.

Малая шероховатость поверхности бывает необходима и для придания красивого внешнего вида детали или удобства содержания поверхностей в чистоте.

Требования к шероховатости поверхности должны устанавливаться исходя из функционального назначения поверхности для обеспечения заданного качества изделий. Если в этом нет необходимости, то требования к шероховатости поверхности не устанавливаются, и шероховатость этой поверхности контролироваться не должна.

Важной геометрической характеристикой качества поверхности является направленность штрихов – следов механической и других видов обработки (табл. 1). Она влияет на износостойкость поверхности, усталостную прочность, прочность прессовых соединений. В ответственных случаях конструктор должен оговаривать направленность следов обработки на поверхности детали. Это может оказаться необходимым, например в связи с направлением относительного скольжения сопряженных деталей или с необходимостью их неподвижного прочного соединения.

ГОСТ 2789–73 устанавливает требования к шероховатости поверхности независимо от способа ее получения или обработки.