表面粗糙度对零件性能的影响

表面粗糙度对机械零件的使用性能和寿命都有很大的影响，尤其对在高温、高压和高速条件下工作的机械零件影响更大，其影响主要表现在以下几个方面。

1.对摩擦和磨损的影响

零件工作表面之间的摩擦会增加能量的耗损，因为需要克服“犬牙交错”的表面峰谷之间的阻力，而此阻力来自凸峰的弹、塑性变形或切割作用等。表面越粗糙，摩擦系数就越大，因摩擦而消耗的能量也越大。此外，表面越粗糙，则两配合表面间的实际有效接触面积越小，单位面积压力越大，故更易磨损。因此，减少零件表面的粗糙程度，可以减小摩擦系数，对工作机械可以提高传动效率，对动力机械可以减少摩擦损失，增加输出功。此外，还可以减少零件表面的磨损，延长机器的使用寿命。

但应注意的是，并不是零件表面越光滑，磨损量就一定越小。因为零件的耐磨性除受表面粗糙度影响外，还与磨损下来的金属微粒的刻划、润滑及分子间的吸附作用等因素有关。所以，特别光滑的表面磨损有时反而加剧。

2.对机器和仪器工作精度的影响

表面粗糙不平，摩擦系数大，磨损也大，不仅会降低机器或仪器零件运动的灵敏性，而且影响机器或仪器工作精度的保持。由于粗糙表面的实际有效接触面积小，在相同负荷下，接触表面的单位面积压力增大，使表面层的变形增大，即表面层的接触刚度变差，影响机器的工作精度。因此，零件表面粗糙程度越小，机器或仪器的工作精度越高。

3.对配合性能的影响

对于间隙配合，相对运动的表面因其粗糙不平而迅速磨损，致使间隙增大；对于过盈配合，表面轮廓峰顶在装配时容易被挤平，使实际有效过盈量减小，致使连接强度降低。因此，表面粗糙度影响配合性质的稳定性。

4.对耐腐蚀性的影响

表面越粗糙，则积聚在零件表面上的腐蚀性气体或液体就越多，而且会通过表面的微观凹谷向零件表面层渗透，使腐蚀加剧。因此，要增强零件表面耐腐蚀的能力，必须要提高表面粗糙度的质量。

5.对疲劳强度的影响

零件表面越粗糙，则对应力集中越敏感，特别是在交变载荷的作用下，影响更大。例如，发动机的曲轴往往因此损坏，故对曲轴这类零件的沟槽或圆角处的表面粗糙度应有特别严格的要求。

此外，表面粗糙度对零件其他使用性能，如结合的密封性、接触刚度、对流体流动的阻力，以及对机器、仪器的外观质量等都有很大的影响。因此，为保证机械零件的使用性能及寿命，在对零件进行几何精度设计时，必须合理地提出表面粗糙度的要求。