--PAGE_BREAK--Эксплуатационные свойства деталей. Группы показателей
Важнейшие эксплуатационные характеристики деталей машин — износостойкость, прочность, коррозионная стойкость, герметичность в значительной мере зависят от состояния их поверхностного слоя, определяемого параметрами механической обработки при изготовлении. Выбор метода окончательной обработки деталей представляет собой весьма сложную задачу, так как, несмотря на большое количество информации по технологическому обеспечению параметров поверхностного слоя, практически отсутствуют рекомендации по количественным оценкам достигаемых при этом параметров эксплуатационных свойств.
Одной из важнейших эксплуатационных характеристик деталей машин, наряду с износостойкостью, является герметичность их соединений. Совершенствование техники и интенсификация рабочих процессов в машинах приводит к усложнению условий работы — возрастанию статических и динамических нагрузок, действию тепловых и гидравлических ударов, вибраций. В связи с этим возрастают и требования к герметичности соединений, используемых в конструкциях машин, что определяет актуальность задач по исследованию герметичности и поиску путей дальнейшего ее повышения, как на стадии проектирования, так и изготовления.
Герметичность соединений определяет их способность удерживать утечку газа или жидкости.
На основании исследования взаимосвязей герметичности соединений с параметрами состояния поверхностного слоя деталей машин, даны рекомендации по выбору рациональных методов механообработки, повышающих герметичность соединений.
В результате проведенных исследований на основании разработанной методики сравнительного анализа возможностей различных методов обработки по обеспечению износостойкости и герметичности деталей типа «тела вращения», количественно обоснована возможность существенного повышения эксплуатационных свойств деталей машин — износостойкости и герметичности, за счет применения методов поверхностно-пластического деформирования. Износостойкость может быть повышена в 2-5 раз, герметичность может быть повышена в 1,3-1,7 раза.
Понятия точности, размера, формы, расположение поверхностей, твердости материалов, химический состав, шероховатости
Точность. Точностью изделия в машиностроении называют степень соответствия заранее установленному образцу. Под точностью детали понимается степень соответствия реальной детали, полученной механической обработкой заготовки, по отношению к детали, заданной чертежом и техническими условиями на изготовление, т.е. соответствие формы, размеров, взаимного расположения обработанных поверхностей, шероховатости поверхности обработанной детали требованиям чертежа. Следовательно, точность понятие комплексное, включающее всестороннюю оценку соответствия реальной детали по отношению к заданной.
Размер. Размер — числовое значение линейной величины (диаметра, длины и т.п.) в выбранных единицах измерения. При конструировании деталей линейные и угловые размеры, характеризующие их форму и величину, назначаются на основе расчета на прочность и жесткость или исходя из конструктивных соображений, технологичности конструкции и функционального назначения детали.
Действительным размером называется размер, полученный в результате измерения с допустимой погрешностью.
Устранить рассеивания действительных размеров при обработке деталей невозможно, поэтому величины отклонения ограничиваются предельными размерами.
Предельными размерами называются наибольшие и наименьшие допустимые значения размеров, между которыми должен находиться действительный размер изделия. Больший из них называется наибольшим, меньший — наименьшим предельными размерами. Сравнение действительного размера с предельными позволяет судить о годности изготовленной детали.
Форма. Любую деталь можно представить как совокупность геометрических, идеально точных объемов, имеющие цилиндрические, плоские, конические, эвольвентные и другие поверхности. Отклонением формы поверхности и профиля называют отклонение формы реальной поверхности (реального профиля) от формы номинальной поверхности (номинального профиля). В общем случае в отклонение формы входит волнистость поверхности (профиля) и не входит шероховатость. Отклонения формы поверхностей (профилей) отсчитывают от точек реальной поверхности (профиля) до прилегающих поверхностей, прямой, профиля по нормали к ним.
Расположение поверхностей. Точность геометрических параметров характеризуется не только точностью размеров ее элементов, но и точность взаимного расположения поверхностей. Отклонения расположения поверхностей возникают в процессе обработки деталей из-за неточности и деформации станка, приспособления и инструмента; деформации обрабатываемого изделия; неравномерности припуска на обработку; неоднородности материала заготовки и т.п. В подвижных соединениях это отклонение приводит к уменьшению износостойкости деталей вследствие повышенного удельного давления на выступах неровностей, к нарушению плавности хода, шума и т.д.
В неподвижных соединениях это отклонение вызывает неравномерность натяга, вследствие чего снижается прочность соединения, герметичность и точность центрирования.
Расположение поверхностей характеризуется такими определениями, как номинальное расположение, реальное расположение, отклонение расположения, допуск расположения, поле допуска расположения, выступающее поле допуска расположения, зависимый допуск расположения, независимый допуск расположения, суммарное отклонение формы и расположения, суммарный допуск формы и расположения, поле суммарного допуска формы и расположения.
Твердость материалов. Твердостью называется способность металла оказывать сопротивление проникновению в него другого, более твердого тела.
Твердость — одно из важнейших механических свойств металлов. От степени твердости зависит возможность использования металла для изготовления различных деталей или инструментов. Твердость влияет также на обрабатываемость металла: чем тверже металл, тем больше усилий требуется для его обработки. Твердость определяют различными способами.
Наибольшее применение получили следующие способы испытания твердости металлов:
1. вдавливание стального закаленного шарика (твердость по Бриннелю);
2. вдавливание вершины алмазного конуса (твердость по Роквеллу);
3. вдавливание вершины алмазной пирамиды (твердость по Виккерсу).
Применяется также испытание ударным вдавливанием шарика.
Химический состав. Химический состав материалов в машиностроении является основным классификационным признаком, определяющим их марку.
Например: по химическому составу сталь делится на углеродистую и легированную.
Влияние примесей на свойства материалов очень велико, даже в очень незначительных количествах. Углерод (С) в стали находится обычно в виде химического соединения Fe3C, называемого цементитом.
С увеличением содержания углерода до 1,2% твердость, прочность и упругость стали увеличиваются, но пластичность и сопротивление удару понижаются, а обрабатываемость и свариваемость ухудшаются.
продолжение
--PAGE_BREAK--