Шероховатость поверхности. Основные понятия и определения


Шероховатость поверхности – это совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами, выделенная с помощью базовой длины.

Условно границу между отклонениями формы поверхности различных порядков можно установить по значению отношения шага (Sw) к высоте неровностей (Wz):

при  – отклонения относятся к шероховатости поверхности;

при  - отклонения относятся к волнистости;

при  - отклонения относятся к отклонениям формы поверхности.

Базовая длина (l) – длина базовой линии, используемая для выделения неровностей, характеризующих шероховатость поверхности.

В качестве параметров (критериев) для оценки шероховатости в России и в большинстве стран мира принято шесть параметров:

высотные параметры

1) Ra – среднее арифметическое отклонение профиля;

2) Rz – высота неровностей профиля по десяти точкам;

3) Rmax – наибольшая высота неровностей профиля;

шаговые параметры

4) Sm – средний шаг неровностей;

5) S – cредний шаг местных выступов профиля;

опорный параметр

6) tp – относительная опорная длина профиля.

При обозначении шероховатости на чертежах все высотные параметры задаются числовыми значениями в микрометрах (мкм) без указания единицы, все шаговые параметры задаются числовыми значениями в миллиметрах (мм) без указания единицы, опорный параметр задается числовыми значениями в процентах (%) и тоже без указания единицы. Рассмотрим каждый из этих параметров.

Среднее арифметическое отклонение профиля определяется следующим образом:

где n – число выбранных точек профиля на базовой длине; уi - отклонение профиля или расстояние между точкой профиля и средней линией.

Средняя линия профиля – базовая линия, имеющая форму геометрического профиля и параллельная основному направлению профиля по всей базовой длине, так что в пределах базовой длины суммы площадей, заключенных между этой линией и профилем, по обе ее стороны одинаковы, т.е.

F1 + F3  +... Fn-1 = F2 + F4 +...+ Fn                (если n – четное число).

Средняя линия профиля обозначается буквой «m» (рис. 5.1).

Высота неровностей профиля по десяти точкам определяется по формуле

где Hi – расстояния от пяти точек выступов до средней линии профиля; hi – расстояния от пяти точек впадин до средней линии профиля (рис. 5.1).

Линия выступов – линия, параллельная средней линии и проходящая через наивысшую точку профиля в пределах базовой длины.

Линия впадин профиля – линия, параллельная средней линии и проходящая через низшую точку профиля в пределах базовой длины.

Средний шаг неровностей определяется по формуле

,

где  n – число шагов неровностей профиля по средней линии (рис. 5.1);    Smi i-й шаг неровностей (отрезок средней линии профиля между точками пересечения соседних одноименных сторон профиля и средней линией).

Средний шаг местных выступов определяется по формуле

где Si – i-й шаг местных выступов профиля, т.е. отрезок средней линии между проекциями на нее наивысших точек соседних местных выступов профиля (рис. 5.1).

Относительная опорная длина профиля определяется по формуле

,

где tp – относительная опорная длина профиля, %;  - опорная длина профиля; (р – значение уровня сечения); l – базовая длина неровностей.

Опорная длина профиля (hр) определяется суммой длин отрезков bi, отсекаемых на заданном уровне P в материале профиля линией, параллельной средней линии в пределах базовой длины:

Значение уровня сечения (р) определяется по формуле

,

где Р – уровень сечения профиля (расстояние от линии выступов профиля до линии, пересекающей профиль параллельно средней линии профиля); Rmax – максимальная высота неровностей (рис. 5.1).


Предыдущие материалы: Следующие материалы: