互換性與測試基礎(chǔ)第五章演示文稿1第1頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章表面粗糙度第一節(jié)：表面粗糙度的評定一、基本概念1、什麼是表面粗糙度零件實際表面與理想表面的微觀變化量。2、產(chǎn)生的原因在機械加工中，由于刀痕、切屑分離、塑變、振動、磨擦等造成的。3、屬于什麼誤差在已加工表面上產(chǎn)生的微觀幾何形狀誤差。4、對機械零件的影響影響零件的：耐磨性、穩(wěn)定性、配合性質(zhì)、疲勞強度、抗腐蝕性、密封性等。如圖示區(qū)別：粗糙度；波紋度；形狀誤差。

2第2頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月二、表面粗糙度的基本術(shù)語（一）取樣長度L

為判別粗糙度所需基準線的一段長度。（二）評定長度Ln

幾段取樣長度的總和。1、為何規(guī)定L：限制和削弱波紋度對評定結(jié)果的影響。2、為何規(guī)定Ln，兩者關(guān)系如何：使評定結(jié)果更接近實際。Ln=5L3、L與Ln的區(qū)別：（P119表5-1）

L是一段長度，Ln是5段長度。

3第3頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）評定表面粗糙度的基準線基準線：評定粗糙度大小的一條參考線。1、輪廓最小二乘中線m（P119圖5-1a）m線的位置：在L內(nèi)，是輪廓上各點到m線距離的平方和為最小。m線計算公式

上述結(jié)果的Y值，就是m線位置。如上公式4第4頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月2、輪廓算術(shù)平均中線m圖5-1b在取樣長度內(nèi)，劃分上、下面積之和相等的基準線代替最小二乘中線的基準線。如下圖即上、下面積相等的位置，就是平均中線m的位置。

5第5頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）表面粗糙度的評定參數(shù)1、輪廓算術(shù)平均偏差Ra什麼是Ra：

在取樣長度內(nèi)，輪廓偏距Yi絕對值的算術(shù)平均值。圖5-2(5-1)（5-2）

三、表面粗糙度的評定參數(shù)及數(shù)值表達式

6第6頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月什麼是Rz：

在取樣長度內(nèi)，5個最大輪廓峰高Ypi平均值和5個最大谷深Yvi的平均值之和。

圖5-3什麼是Ry：

在L內(nèi)，峰頂與谷底的垂直距離。2、微觀不平度十點平均高度Rz3、輪廓最大高度Ry上述Ra、Rz、Ry是評定粗糙度的基本參數(shù)，稱高度參數(shù)。（常用）公式：小結(jié)：

7第7頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月4、輪廓微觀不平度的平均（雙峰）間距Sm什麼是雙峰間距Sm：在L內(nèi)，各段雙峰長度的平均值。特征：各距離長度含一峰一谷。

5、輪廓單峰平均間距SS：在取樣長度內(nèi)，兩相鄰峰頂在中線m上投影的長度。特征：各距離長度含兩峰。如圖

如圖如圖

公式公式8第8頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月6、輪廓支撐長度ηp

在取樣長度內(nèi)，距峰頂距離為C的平行于中線的線與輪廓相截，所得各段截線長度b之和，即為支撐長度ηp（ηp=b1+b2+······bn）輪廓支撐長度率tp：支撐長度ηp與取樣長度L之比。雙峰間距Sm上升，Ra上升，質(zhì)量下降，接觸面下降。單峰間距S上升，Ra上升，質(zhì)量下降，接觸面下降。支撐長度率tp上升，耐磨性上升或下降，應(yīng)恰當。如下圖

小結(jié)：

9第9頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)：表面粗糙度的選擇及其標注一、粗糙度參數(shù)及參數(shù)值的選擇（一）表面粗糙度評定參數(shù)的選擇國標規(guī)定的評定參數(shù)：RaRzRySmStp1、一般用高度評定參數(shù)。即Ra

、Rz

、Ry常用Ra。2、要求耐磨、密封、受交變力時，可用長度參數(shù)。例：耐磨性要求高的零件，可提出tp。密封性要求高的零件，可提出Sm、S。

10第10頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）表面粗糙度參數(shù)值的選擇1、一般原則：在滿足功能前提下，Ra應(yīng)大些。如何選擇：工作表面Ra應(yīng)小些。如摩擦面、配合面、基準面。一般表面、非工作表面，Ra應(yīng)大些。2、如何確定Ra值：（表5-7；5-8）P124~1251）依賴于IT等級。IT等級高，Ra小。2）依賴于使用狀態(tài)。（如表5-7；5-8）

11第11頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月二、表面粗糙度符號、代號及其標注（一）符號（P126，表5-9）1：可用任何方法獲得的表面。（如熱處理等）2：用去除材料的方法。（車、銑、刨、磨）3：用不去除材料方法。（鑄、緞、焊）（二）代號（P126，圖5-7）在粗糙度旁邊的符號，用以強調(diào)進一步的要求。（三）符號、代號在圖樣上的標注P126~127表5-9、5-10

12第12頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月舉例Ra的標注（常用Ra）求：確定軸、輥Ra值的地方及Ra的大小趨勢。1、裝配圖2、零件圖：

輥軸13第13頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月舉例：Ra值的確定1、試按尺寸和形狀公差確定外圓Ra值。1）零件尺寸公差:IT=16-2=14=IT2）計算形狀公差T與尺寸公差I(lǐng)T的比值（P124）

T/IT=0.0025/0.014=0.178則:T=0.178×IT3）由P124知，當T＜0.25IT時，Ra等于

Ra≤0.15T=0.15×0.0025=0.375um4）確定Ra值（應(yīng)參考國標）

Ra值應(yīng)在0.2~0.4之間，取Ra=0.4um（注于圖上）解：如圖

答案圖14第14頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月2、試按尺寸和形狀公差確定外圓Ra值。1）零件尺寸公差：IT=-0.1-（-0.136）=0.0362）圓度公差T=0.0153）計算T形狀公差與尺寸公差I(lǐng)T的比值

T/IT=0.015/0.036=0.42則：T=0.42×IT4）由P124知，當T≈0.4IT時，Ra≤0.025IT5）計算值:Ra=0.025×0.036=0.9um6）確定Ra值（應(yīng)參考國標）Ra值應(yīng)在0.8~1.6之間，取=0.8解：如圖

答案圖15第15頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月3、常用Ra值的經(jīng)驗確定法1）工作表面IT5；0.2~0.8um（軸比孔高一級）例：軸0.2；孔用0.4；IT6~7；0.4~1.6umIT8；0.8~3.2um注：（1）IT等級代表尺寸或形狀公差帶T值。（2）配合表面比工作表面高一級。（3）定心精度要求高的表面比工作表面高二級。例：工作表面1.6；配合表面0.8高些；定心表面0.4最高。2）非工作表面

IT9~IT10；Ra=3.2；6.3；12.5；25；50

16第16頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月

第三節(jié)：粗糙度的測量

有以下五種測量方法一、比較法利用標有Ra值的樣板對比條紋制定Ra值。優(yōu)點：簡單、方便、迅速。缺點：準確性低。（需經(jīng)驗）對樣板的要求：與工件的加工方法、材料、形狀一致。國標已有樣板：鑄造、磨削、車削、鏜削、銑削等的比較樣塊

17第17頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月

二、光切法利用光切顯微鏡測量表面Ra的方法。適用：Rz=0.8~80um的范圍。特點：準確度高，適用范圍廣。但時間長，較復(fù)雜。三、干涉法利用干涉顯微鏡測量后，進行數(shù)據(jù)處理。適用Rz≤0.8~0.025um的范圍。特點：準確度更高，使用低的粗糙度要求，時間長，較復(fù)雜。四、針描法用尖端針狀小r的觸針在被測面滑動，由傳感器將位移轉(zhuǎn)換成電量，在轉(zhuǎn)換為Ra值。特點：可得到較為準確地Ra值?？蓽y0.02~0.008um范圍

18第18頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月課上（測驗）練習用于常拆卸配合的軸和過盈配合的孔，如下圖：分別確定軸和孔的Ra值（用查表法）

19第19頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月解：確定軸：T=-0.002-（-0.022）=0.02Φ=50~80時，T=0.019時（接近20）對應(yīng)IT6,

（IT6軸50~80），Ra=0.8

確定孔：T=0.022-0.001=0.021Φ=18~30時，T=0.021時，對應(yīng)IT7,

（IT7孔＜50

），Ra=0.8

確定軸和孔的Ra值（用查表法）題圖答案圖查P18查P124查P18查P12420第20頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月

作業(yè)：1、什麼是表面粗糙度？粗糙度產(chǎn)生的原因主要是什麼？2、表面粗糙度屬于什麼誤差？粗糙度對機械零件有何影響？3、什麼是Ra?什麼是RZ?什麼是Ry?4、選擇零件表面粗糙度大小的原則是在滿足零件（）的前提下，粗糙度的值應(yīng)（）。5、零件的工作表面粗糙度的值應(yīng)（），一般表面零件粗糙度的值應(yīng)（）。6、表面粗糙度的值依賴于IT等級的（）。IT等級越高，Ra的值（）。IT等級越低，Ra的值（）。21第21頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月十二章圓柱齒輪的檢測（本章符號不同）

概述：齒輪傳動用于傳遞動力，是一種常用的傳動副。應(yīng)用廣泛。齒輪的制造精度將對其傳動精度、使用壽命起到重要的影響。應(yīng)對重要指標進行檢測齒厚偏差測量一、基本概念Ess：齒厚上偏差。Esi：齒厚下偏差。為保證齒輪傳動側(cè)隙，均應(yīng)是負值。（不用±值，只用負值。）如下圖12-15P240

22第22頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月1、齒厚偏差：在分度圓圓柱面上，法向齒厚的實際值與公稱值之差。2、評價標準：為便于測量，用分度圓上的弦齒厚S來評定齒厚。3、存在測量誤差的原因：（分度圓位置：應(yīng)由實際回轉(zhuǎn)中心的位置來確定）受測量工具結(jié)構(gòu)限制，現(xiàn)用實際齒頂園來確定分度園，所以帶來測量誤差。

23第23頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月二、被測齒輪模數(shù)m=3；齒數(shù)z=36；壓力角a=20；精度=7HMJB179-83（7級精度；HM：齒厚極限偏差代號；JB179-83：精度標準代號）公稱齒頂園直徑：設(shè)De=114。實際齒頂園直徑：假設(shè)De′=113.918。實際齒頂園偏差：De-De′=0.082。1、分度園理論弦齒高度h：（參閱P306后整理）h=m｛1+Z/2【1-cos(90°/Z)】｝-(De-De′)/2h=3｛1+36/2【1-con（90°/36）】｝－（114-113.3.18）/2=3.041-0.041=3mm

24第24頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月2、理論分度園弦齒厚：（參閱P306）

S=mZsin(90°/Z)=3×36×sin(90°/36)=4.243、齒厚偏差：注：為保證齒輪傳動側(cè)隙，

Ess：齒厚上偏差、Esi：齒厚下偏差均應(yīng)是負值。（所以不用±值，只用負值。）Ess齒厚上偏差，查P249

表12-11、根據(jù)齒輪精度H=-8fpt

；查（國標）知：根據(jù)齒輪上偏差7級精度fpt=14，（m=3）計算：Ess=-8×fpt=-8×14=-112umEsi齒厚下偏差，查P249

表12-11、根據(jù)齒輪精度M=-20fpt

；查（國標）知：根據(jù)齒輪下偏差7級精度fpt=14，（m=3）計算：Esi=-20×fpt=-20×14=-280um（上述被測齒輪理論參數(shù)即已求出）

25第25頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月公法線長度測量公法線長度：跨K個齒的異側(cè)齒廓間的公共法線長度。如圖：一、被測齒輪1、基本參數(shù)：m=3,z=36;a=20；精度=7HMJB179-832、公法線長度變動量公差：Fw=28um

3、跨齒數(shù)K

：（取4，因?qū)嶋H值＜4.5）可按公式K=（Z/9）+0.5取整數(shù)。K==（36/9）+0.5=4.54、公法線公稱長度(P292)W=m【1.4761×(2K-1)+0.014Z】=3【1.4761×(2×4-1)+0.014×36】=32.5101mm

26第26頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月5、公法線平均長度極限偏差（參閱P241）

上偏差：Ewms=Esscosa-0.72Frsina=-112cosa-0.72×36sina=-115um下偏差：Ewmi=Esicosa-0.72Frsina=-280cosa-0.72×36sina=-274um注：Ess=-112；Esi=-280（由前邊齒厚實驗得出）（參閱國標，按7級精度、m=3、De值查出Fr