орсткості прироблених поверхонь.
Таблиця 1
Орієнтовні значення параметрів шорсткості, отримані дослідним шляхом для деяких прироблених поверхонь автомобільного ДВС (в дужках вказані значення параметрів до підробітки)
Досліджуваний об'ектКласс шероховатостіRmax, мкмr, мкмRа, мкм12345Поверхності сталевих деталей в місцях ущільнення гумовими манжетами 9 0,72 (1,8) 180 (100) 0,13 Гільза ціліндріческая91, 2 (1,7) 1000 ( 45) 0,04 Поршневе кольцо10-110, 48 (1,0) 270 (50) 0,02 Шейки колінчастого вала91, 6 (1,8) 500 (45) 0,05 Вкладиші підшипників колінчастого вала8-92, 6 (3,0) 300 (25) 0,42 Поршневий палец116, 7 (1,8) 300 (45) 0,11 Втулка верхньої головки шатуна107, 0 (1,0) 250 (50) 0,11 Отвір в бобишках поршня91, 1 (1,8) 220 (45) 0,18
З таблиці добре видно, що в процесі прироблення відбувається істотне зменшення мікровиступів шорсткою поверхні і їх згладжування.
Фактична площа контакту
При контактуванні сполучаються поверхонь внаслідок їх хвилястості і макроотклоненій форми на значній частині номінальної площі АН дотику поверхонь вони не торкаються один одного.
В результаті хвилястості плями контакту групуються на вершинах хвиль в окремих зонах, сукупність яких складає контурну площу контакту АС. Тобто контурна площа - це площа, на якій має місце контакт груп мікронерівностей (рис. 4).
Фактичною площею контакту Аr називають площу, на якій здійснюється контакт окремих мікронерівностей, що утворюють шорстку поверхню. Ця площа дуже мала і становить для твердих металевих поверхонь близько 1% від номінальної. Контурна площа становить приблизно від 5 до 15% від номінальної.
Нормальна навантаження, віднесена до одиниці фактичної площі контакту, характеризує фактичний тиск у контакті Pr.
При пластичному контакті виступів, коли відбувається зминання матеріалу, цей тиск наближається до його твердості, а при пружному контакті має місце значно менший тиск.
Якщо хвилястість невелика, то можна вважати, що контурна площа приблизно дорівнює номінальній, і нормальне навантаження, віднесена до контурної площі, характеризує контурне тиск РС.
Фактичну площу контакту визначають за формулою:
(1)
де N - нормальна сила.
На рис. 5 показані залежності контурного і фактичного тиску від номінального тиску РН, з яких видно, що зі збільшенням навантаження відбувається в основному зростання контурного тиску. Очевидно, що при цьому все більше число мікронерівностей включається в роботу, фактична площа контакту зростає швидше контурної, що і визначає незначне збільшення фактичного тиску в порівнянні з контурним.
Фактичне тиск в контакті між шорсткими поверхнями в першому наближенні можна визначити за виразами, наведеними в табл. 2.
поверхневий шар шорсткість мікротвердість
Таблиця 2
Наближені формули для розрахунку фактичного тиску в контакті
ДеформаціяПоверхності і давленіеРасчетная формулаПримечанияУпругаяДве шорсткі
Шорсткувата з гладкойПластіческаяПрі контакті поверхонь з різних матеріалів для розрахунку приймаєт...
