Гладкости поверхности

Из рассмотрения кривых фиг. 100 видно, что при трении поверхностей в условиях, соответствующих левой ниспадающей ветви кривых, с повышением гладкости поверхностей их износ увеличивается, на правой же ветви кривых износ увеличивается с увеличением высоты неровностей.

В результате при дальнейшем уменьшении z коэффициент и сила трения будут возрастать и, следовательно, кривая, изображающая зависимость / от z, будет иметь форму, изображенную на рис. 44 и обнаруживающую существование минимума трения. Этот минимум соответствует определенному значению z = zo, зависящему от гладкости поверхностей вала и подшипника. Чем лучше они обработаны, тем меньше значение zo и тем ниже значение минимального коэффициента трения. Однако в области этого минимума трение в подшипнике уже не определяется гидродинамической теорией смазки — наступает полужидкостное трение.

ййе химических процессов на приработку и полировку металлов и стекол было впервые широко изучено и по-ставленв на службу практике академиком И. В. Гребенщиковым. Увеличение гладкости поверхностей не только уменьшает опасность зацепления поверхностных высту-пов, но и затрудняет нродавливание смазочной прослойки, что ведет в дальнейшем к понижению трения и износа поверхностей.

В настоящее время часто применяется шевингование в сочетании с притиркой. Шевингование производится круглым шевером или шевером-рейкой. Оно во много раз производительнее зубошлифования и обеспечивает более точный профиль зуба и более гладкую поверхность [52], чем шлифование (около 10 микродюймов против 20—30 микродюймов при шлифовании). Однако точность шевингованных зубчатых колёс может быть нарушена при последующей термообработке. При применении закалки под прессом точность зубчатки будет зависеть от точности поверхностей зажима. В настоящее время высокая точность профиля шевингованных зубьев достигается тем, что профиль шевера назначают с учётом искажений профиля зуба зубчатки при её термообработке, с тем чтобы окончательный профиль возможно меньше отклонялся от эвольвенты. Кроме того, шевингованные зубчатки после термообработки обычно подвергают притирке. На некоторых заводах шевингованные шестерни до термообработки подвергаются ещё обкатке (для увеличения гладкости поверхностей зубьев).

Причиной выкрашивания является усталость рабочих поверхностей (тончайших поверхностных слоев, 15—25 микрон толщиной), зависящая от усталостной прочности материала в поверхностных слоях зубьев, от смазки (например, от её вязкости), от величины и направления скорости скольжения, от величины скорости качения (средней скорости перемещения контактной линии по рабочим поверхностям), а также от гладкости поверхностей. При отсутствии смазки или при очень слабой её подаче на рабочие поверхности (лишь в мере, достаточной для предохранения зубьев от заедания) выкрашивания не возникает при гораздо больших нагрузках, чем те, при которых выкрашиваются смазанные рабочие поверхности.

Мелдалем найдено, что чем вязче смазка, тем мельче оспинки при выкрашивании мягких и среднетвёрдых поверхностей. По опытам автора, размеры оспинок зависят от гладкости поверхностей: чем глаже поверхности и чем быстрее приработка приводит поверхности к нормальной гладкости, тем мельче оспинки. Образование сразу крупных раковин на твёрдых и среднетвёрдых поверхностях и отслаивание твёрдой корки, повидимому, объясняются остаточными напряжениями, возникающими при термообработке. Сталь 2ч, цементованная при больших напряжениях, склонна к этим разрушениям в связи с мягкостью сердцевины.

В связи с тем, что опыты Бакингема производились с зубчатыми колёсами при неустановившемся режиме скоростей (силы трения определялись по замедлению вращения двух пар зубчаток, нагружённых „замкнутым способом", после отключения привода), более надёжны результаты опытов Яцкевича и Дитриха, согласно которым коэфициент трения между зубьями следует выбирать в пределах от 0,05 до 0,15 в зависимости от гладкости поверхностей, окружной скорости зубчатых колёс и вязкости смазки. С увеличением окружной скорости и вязкости смазки коэфициент трения уменьшается. При средних условиях наиболее вероятно значение / в пределах от 0,07 до 0,1.

Такая коррекция связана с выбором больших величин ?т и ?к, что приводит к меньшей гладкости поверхностей зубьев и к ухудшению условий работы зуборезного инструмента; целесообразно, где это экономически оправдано, применять специальный зуборезный инструмент с исходным контуром, имеющим большой угол зацепления а0 (порядка 28° [20]).

Повышение гладкости поверхностей зубьев. Способность рабочих поверхностей зубьев сопротивляться выкрашиванию, особенно при больших числах циклов напряжений (при большом произведении пср Tt3), зависит не только от прочности материала, но и от гладкости поверхностей контакта.

Пластичные и менее износостойкие сорта сталей сопротивляются выкрашиванию при недостаточной гладкости поверхностей лучше, чем высокопрочные и износостойкие сорта сталей. Последние обладают высокой контактной прочностью только при высокой гладкости поверхностей.

Цианированные зубчатые колеса также обладают высокой чувствительностью к недостаточной гладкости поверхностей зубьев, так как при шероховатых поверхностях зубьев цианированный слой может износиться в процессе приработки и тогда сопротивляемость зубьев выкрашиванию резко уменьшится.

В качестве заключительной операции целесообразно применять поли-рование под давлением, которое благоприятно воздействует на структуру поверхностного слоя. Под действием давления и теплоты, выделяющейся при трении, происходит смыкание кристаллитов, разобщенных действием предшествующей механической обработки. Поверхностный слой уплотняется. Острые кромки микронеровностей сглаживаются, а впадины и мйкротрещины затягиваются. Увеличение гладкости поверхности повышает коррозионную стойкость.

дит к преждевременному износу поверхностей, так как при работе деталей металлические гребешки стираются, смешиваются с маслом и ускоряют процесс износа поверхностей. В неподвижных соединениях шероховатость ослабляет их прочность, так как при измерении размер у вала получается завышенный, а у отверстия •— заниженный и при снятии гребешков натяги в соединении станут меньше. Уменьшение шероховатости (повышение гладкости поверхности) способствует увеличению износостойкости, прочности, коррозионной стойкости и герметичности соединений.

завышенный, а у отверстия — заниженный и при снятии гребешков натяги в соединении станут меньше. Уменьшение шероховатости (повышение гладкости поверхности) способствует увеличению: проч-

В качестве заключительной операции целесообразно применять полирование под давлением, которое благоприятно воздействует на структуру поверхностного слоя. Под действием давления и теплоты, выделяющейся при трении,' происходит смыкание кристаллитов, разобщенных действием предшествующей механической обработки. Поверхностный слой уплотняется. Острые кромки микронеровностей сглаживаются, а впадины и мйкротрещины затягиваются. Увеличение гладкости, поверхности повышает коррозионную стойкость.

Материал формы. Скорость охлаждения, влияющая на свойства отливок, зависит в значительной степени от материала формы. Наибольшая скорость охлаждения может быть достигнута при применении металлических форм вместо песчаных. При использовании неметаллических форм скорость охлаждения увеличивается с применением формовочных материалов, обладающих повышенной температуропроводностью, как, например, магнезита [19, 20]. Избыточная проницаемость песчано-гли-нистых форм (свыше 20) может вызвать отбел у отливок толщиной до 5—8мм [211. Увели- . чение проницаемости, а также применение сырых форм вместо сухих влияют на механические свойства отливки [22 тем меньше, чем толще её стенки 23: при толщине стенок, превышающей 20 мм, это явление становится мало заметным. При заливке в крупнозернистый песок механические свойства образцов могут снизиться на величину до 10"/0 из-за уменьшения гладкости поверхности отливки и частичного угара элементов с поверхности [24]. При применении сырых и слабо уплотнённых форм распор отливки увеличивается [25].

Механическая обработка. Механические качества чугунных отливок зависят^от степени гладкости их поверхности и условий механической обработки [33]. Влияние гладкости поверхности на механические свойства сказывается у чугуна значительно меньше, чем у стали, из-за наличия в первом графитовых включений.

Как общее правило, чем ниже качество чугуна, тем меньшее влияние оказывает механическая обработка и степень гладкости поверхности на механические свойства отливки.

Некоторые технические ткани выпускаются без отделки, т. е. в суровом виде; большинство же тканей, в зависимости от их,назначения, отделывается одной или несколькими операциями: расшлихтовкой (удаление крахмального клея), отбеливанием, аппретированием (нанесение на ткань крахмального состава), начёсыванием (создание ворса), крашением, мерсеризацией (обработка щёлочью для повышения гладкости поверхности и придания блеска), пропитыванием водоупорными и противогнилостными составами, антилире-нами (веществами, придающими невоспламеняемость)

1. Б у г л а и Б. М., Контроль гладкости поверхности древесины, дисс.. Ленинградская лесотехническая академия, 1939.

О свойстве материала было сказано выше. Прирабатываемость частично также является свойством материала, а частично зависит от конструктивных особенностей и от степени гладкости поверхности.

материала непосредственно под шлифуемой поверхностью. Глубина деформируемого слоя тем меньше, чем тоньше шлифовальные диски. Поэтому необходимо продолжать шлифовку даже после получения гладкости поверхности;