机械零件的影响及其优化措施

1.对机械零件耐磨性的影响

由于零件表面粗糙度的存在，在两个表面接触时，其接触面仅仅是在加工表面许多凸出小峰的顶端上，而实际两零件表面的接触面积只是理论面积的一部分。当两个零件表面有相对运动时，由于两零件实际接触面积较理论面积要小，因而单位面积上承受的压力相应增大。实际接触面积的大小取决于两接触表面粗糙度的状况及参数值的大小，即波谷浅，参数值小，表面较平坦，实际接触面就大；反之，实际接触面积就小。

当零件的接触表面越粗糙、相对运动速度越快时，磨损越快，即零件耐磨性能差。因此，合理地提高零件的表面粗糙度的状况，即可减少磨损、提高零件耐磨性，又可延长其使用寿命。但并不是零件的表面越精细越好，因为超出了合理值后，不仅增加制造成本，而且由于表面过于光滑会使金属分子的吸附力加大，接触表面间的润滑油层将会被挤掉而形成干摩擦，致使金属表面加剧了摩擦磨损。因此，对有相对运动的接触表面，其表面粗糙度参数值要选用适当，既不能偏低，也不能过高。

2.影响零件的耐腐蚀性

金属的腐蚀速度取决于它们各自加工的表面粗糙度，即不同加工方法所获得的不同表面粗糙度的金属表面，具有不同的腐蚀速度。因此，降低表面粗糙度的数值，可提高耐腐蚀能力，从而延长机械设备的使用寿命。

3.影响零件的疲劳强度

机械零件的疲劳强度除金属材料的理化性能、零件自身结构及内应力等外，与零件的表面粗糙度有很大关系。零件表面越粗糙，其凹痕、裂纹或尖锐的切口越明显。当零件受力，尤其受到交变载荷时，这些凹痕、裂纹或切口处会产生应力集中现象，金属疲劳裂纹往往从这些地方开始。因此适当提高零件的表面粗糙度状况，就可以增加零件的疲劳强度。表2-1说明圆柱滚子轴承零件表面粗糙度与轴承平均寿命的关系，供读者参考。

表2-1 圆柱滚子轴承零件表面粗糙度与轴承平均寿命的关系

4.影响零件的接触刚度

接触刚度是零件结合面在外力作用下，抵抗接触变形的能力。机器的刚度在很大程度上取决于各零件之间的接触刚度。(www.xing528.com)

两表面接触时，其实际接触面积只是理论接触面积的一部分，所接触的峰顶由于其面积减小而压强增大。在外力作用下，这些峰顶很容易产生接触变形，从而降低了表面层的接触刚度。因此，欲提高结合件的接触刚度，必须提高对零件表面粗糙度的要求。

5.影响零件的配合性能

零件之间的配合性能是根据零件在机械设备中的功能要求及工作条件来确定的。如果相配合两零件的表面比较粗糙，不仅会增加装配的难度，更重要的是在设备运转时易于磨损，且造成间隙，从而改变配合的性质，这是不允许的。对于那些配合间隙或过盈较小、运动稳定性要求较高的高速重载的机械设备零件，选定适当的零件表面粗糙度参数值则尤为重要。

6.影响机械零件的密封性

机械零件的结合密封分为静力密封和动力密封两种。

对于静力密封的表面，当表面加工粗糙、波谷过深时，密封材料在装配后受到的预压力还不能塞满这些微观不平的深谷，因而会在密封面上留下许多渗漏的微小缝隙，影响了结合密封性。对于动力密封面，由于存在相对运动，故需加适当的润滑油。虽然表面加工粗糙会影响密封性能，但加工过于精细，会使附着在波峰上的油分子受压后被排开，从而破坏油膜，失去了润滑作用。因此，对于密封表面来说，其表面粗糙度参数值不能过低或过高。

7.影响零件的测量精度

零件被测表面和测量工具测量面的表面粗糙度都会直接影响测量的精度，尤其是在精密测量时。

在测量过程中往往会出现读数不稳定现象，这是由于被测表面存在微观不平度，当参数值较大时，测头会因落在波峰或波谷上而读数各不相同。所以被测表面和测量工具测量面的表面越粗糙，测量误差就越大。

此外，表面粗糙度对零件的镀涂层、导热性和接触电阻、反射能力和辐射性能、液体和气体流动的阻力、导体表面电流的流通等都会有不同程度的影响。