机械零件表面粗糙度的选择与使用性能和寿命相关的概述

不同的加工方法得到的加工表面的平整度不同，如图1-9所示。

图1-9 不同加工方法得到的加工表面

a）研磨加工面 b）磨削加工面 c）锉刀加工面 d）车削加工面 e）钻孔加工面

无论是什么加工方法获得的零件表面，总会存在着由较小间距和峰谷组成的微量高低不平的痕迹，表述这些峰谷的高低程度和间距状况的微几何形状特性，称为表面粗糙度。它可以反映零件被加工后表面上的微观几何形状误差。

表面粗糙度与零件使用性能的关系如下：

1.对配合性质的影响

对于有配合要求的零件表面，配合性质都会受到表面粗糙度的影响，如间隙配合时，表面粗糙度值过大则易磨损，使间隙很快增大，从而引起配合性质的改变，特别是在零件尺寸小和公差小的情况下，这种影响更为明显。又如过盈配合时，表面粗糙度值过大会减小实际有效过盈量，从而降低连接强度。因此，提高零件的表面质量，可以提高间隙配合的稳定性或过盈配合的连接强度，从而更好地满足零件的使用要求。

2.对摩擦、磨损的影响

两个不平的表面接触时首先是表面的凸峰接触，这样两配合表面的实际有效接触面积减少，接触部分压力增大，凸峰被挤压变形甚至折断，若为间隙配合，凸峰之间的作用会形成摩擦阻力，使零件磨损。通常表面越粗糙，摩擦因数就越大，摩擦阻力越大，摩擦所消耗的能量也越大，零件磨损也就越快。

但是，在某些场合（如滑动轴承及液压导轨面的配合处），若表面过于光滑，则不利于润滑油的储存，形成半干摩擦甚至干摩擦，有时还会增加零件接触面的吸附力，反而使摩擦因数增大，加剧磨损。因此，选择合适的表面粗糙度，才能有效地减小零件的摩擦和磨损。(www.xing528.com)

3.对耐蚀性的影响

若零件的表面越粗糙，腐蚀性的物质则越容易在凹谷处积聚，并逐渐渗透到金属材料的表层，形成表面锈蚀。因此，降低零件表面粗糙度值可提高其耐蚀性。

4.对零件疲劳强度的影响

零件承受交变载荷的作用时，在表面上凹痕容易形成应力集中现象，零件的负荷加重，其疲劳强度会降低，并有可能因应力集中产生疲劳断裂。因此，在加工中要特别注意提高零件沟槽和台阶圆角处的表面质量，以增加零件的疲劳强度。

5.对接触刚度的影响

零件表面越粗糙，表面间的实际接触面积就越小，单位面积受力就越大，峰顶处的塑性变形增大，接触刚度降低，从而影响机器的工作精度和抗振性能。

6.对结合密封性的影响

表面凹凸不平会导致气体或液体通过表面接触的空隙渗漏。表面越粗糙，结合面的密封性就越差。因而降低表面粗糙度值，可提高零件的密封性能。

综上所述，表面粗糙度直接影响机械零件的使用性能和寿命，因此，应对零件的表面粗糙度数值进行合理的选择确定。