互换性与测试基础第五章演示文稿

互换性与测试基础第五章演示文稿第一页，共二十五页，2022年，8月28日1二、表面粗糙度的基本术语（一）取样长度L

为判别粗糙度所需基准线的一段长度。（二）评定长度Ln

几段取样长度的总和。1、为何规定L：限制和削弱波纹度对评定结果的影响。2、为何规定Ln，两者关系如何：使评定结果更接近实际。Ln=5L3、L与Ln的区别：（P119表5-1）

L是一段长度，Ln是5段长度。

第二页，共二十五页，2022年，8月28日2（三）评定表面粗糙度的基准线基准线：评定粗糙度大小的一条参考线。1、轮廓最小二乘中线m（P119图5-1a）m线的位置：在L内，是轮廓上各点到m线距离的平方和为最小。m线计算公式

上述结果的Y值，就是m线位置。如上公式第三页，共二十五页，2022年，8月28日32、轮廓算术平均中线m图5-1b在取样长度内，划分上、下面积之和相等的基准线代替最小二乘中线的基准线。如下图即上、下面积相等的位置，就是平均中线m的位置。

第四页，共二十五页，2022年，8月28日4（一）表面粗糙度的评定参数1、轮廓算术平均偏差Ra什麽是Ra：

在取样长度内，轮廓偏距Yi绝对值的算术平均值。图5-2(5-1)（5-2）

三、表面粗糙度的评定参数及数值表达式

第五页，共二十五页，2022年，8月28日5什麽是Rz：

在取样长度内，5个最大轮廓峰高Ypi平均值和5个最大谷深Yvi的平均值之和。

图5-3什麽是Ry：

在L内，峰顶与谷底的垂直距离。2、微观不平度十点平均高度Rz3、轮廓最大高度Ry上述Ra、Rz、Ry是评定粗糙度的基本参数，称高度参数。（常用）公式：小结：

第六页，共二十五页，2022年，8月28日64、轮廓微观不平度的平均（双峰）间距Sm什麽是双峰间距Sm：在L内，各段双峰长度的平均值。特征：各距离长度含一峰一谷。

5、轮廓单峰平均间距SS：在取样长度内，两相邻峰顶在中线m上投影的长度。特征：各距离长度含两峰。如图

如图如图

公式公式第七页，共二十五页，2022年，8月28日76、轮廓支撑长度ηp

在取样长度内，距峰顶距离为C的平行于中线的线与轮廓相截，所得各段截线长度b之和，即为支撑长度ηp（ηp=b1+b2+······bn）轮廓支撑长度率tp：支撑长度ηp与取样长度L之比。双峰间距Sm上升，Ra上升，质量下降，接触面下降。单峰间距S上升，Ra上升，质量下降，接触面下降。支撑长度率tp上升，耐磨性上升或下降，应恰当。如下图

小结：

第八页，共二十五页，2022年，8月28日8第二节：表面粗糙度的选择及其标注一、粗糙度参数及参数值的选择（一）表面粗糙度评定参数的选择国标规定的评定参数：RaRzRySmStp1、一般用高度评定参数。即Ra

、Rz

、Ry常用Ra。2、要求耐磨、密封、受交变力时，可用长度参数。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。

第九页，共二十五页，2022年，8月28日9（二）表面粗糙度参数值的选择1、一般原则：在满足功能前提下，Ra应大些。如何选择：工作表面Ra应小些。如摩擦面、配合面、基准面。一般表面、非工作表面，Ra应大些。2、如何确定Ra值：（表5-7；5-8）P124~1251）依赖于IT等级。IT等级高，Ra小。2）依赖于使用状态。（如表5-7；5-8）

第十页，共二十五页，2022年，8月28日10二、表面粗糙度符号、代号及其标注（一）符号（P126，表5-9）1：可用任何方法获得的表面。（如热处理等）2：用去除材料的方法。（车、铣、刨、磨）3：用不去除材料方法。（铸、缎、焊）（二）代号（P126，图5-7）在粗糙度旁边的符号，用以强调进一步的要求。（三）符号、代号在图样上的标注P126~127表5-9、5-10

第十一页，共二十五页，2022年，8月28日11举例Ra的标注（常用Ra）求：确定轴、辊Ra值的地方及Ra的大小趋势。1、装配图2、零件图：

辊轴第十二页，共二十五页，2022年，8月28日12举例：Ra值的确定1、试按尺寸和形状公差确定外圆Ra值。1）零件尺寸公差:IT=16-2=14=IT2）计算形状公差T与尺寸公差IT的比值（P124）

T/IT=0.0025/0.014=0.178则:T=0.178×IT3）由P124知，当T＜0.25IT时，Ra等于

Ra≤0.15T=0.15×0.0025=0.375um4）确定Ra值（应参考国标）

Ra值应在0.2~0.4之间，取Ra=0.4um（注于图上）解：如图

答案图第十三页，共二十五页，2022年，8月28日132、试按尺寸和形状公差确定外圆Ra值。1）零件尺寸公差：IT=-0.1-（-0.136）=0.0362）圆度公差T=0.0153）计算T形状公差与尺寸公差IT的比值

T/IT=0.015/0.036=0.42则：T=0.42×IT4）由P124知，当T≈0.4IT时，Ra≤0.025IT5）计算值:Ra=0.025×0.036=0.9um6）确定Ra值（应参考国标）Ra值应在0.8~1.6之间，取=0.8解：如图

答案图第十四页，共二十五页，2022年，8月28日143、常用Ra值的经验确定法1）工作表面IT5；0.2~0.8um（轴比孔高一级）例：轴0.2；孔用0.4；IT6~7；0.4~1.6umIT8；0.8~3.2um注：（1）IT等级代表尺寸或形状公差带T值。（2）配合表面比工作表面高一级。（3）定心精度要求高的表面比工作表面高二级。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

第十五页，共二十五页，2022年，8月28日15

第三节：粗糙度的测量

有以下五种测量方法一、比较法利用标有Ra值的样板对比条纹制定Ra值。优点：简单、方便、迅速。缺点：准确性低。（需经验）对样板的要求：与工件的加工方法、材料、形状一致。国标已有样板：铸造、磨削、车削、镗削、铣削等的比较样块

第十六页，共二十五页，2022年，8月28日16

二、光切法利用光切显微镜测量表面Ra的方法。适用：Rz=0.8~80um的范围。特点：准确度高，适用范围广。但时间长，较复杂。三、干涉法利用干涉显微镜测量后，进行数据处理。适用Rz≤0.8~0.025um的范围。特点：准确度更高，使用低的粗糙度要求，时间长，较复杂。四、针描法用尖端针状小r的触针在被测面滑动，由传感器将位移转换成电量，在转换为Ra值。特点：可得到较为准确地Ra值。可测0.02~0.008um范围

第十七页，共二十五页，2022年，8月28日17课上（测验）练习用于常拆卸配合的轴和过盈配合的孔，如下图：分别确定轴和孔的Ra值（用查表法）

第十八页，共二十五页，2022年，8月28日18解：确定轴：T=-0.002-（-0.022）=0.02Φ=50~80时，T=0.019时（接近20）对应IT6,

（IT6轴50~80），Ra=0.8

确定孔：T=0.022-0.001=0.021Φ=18~30时，T=0.021时，对应IT7,

（IT7孔＜50

），Ra=0.8

确定轴和孔的Ra值（用查表法）题图答案图查P18查P124查P18查P124第十九页，共二十五页，2022年，8月28日19

作业：1、什麽是表面粗糙度？粗糙度产生的原因主要是什麽？2、表面粗糙度属于什麽误差？粗糙度对机械零件有何影响？3、什麽是Ra?什麽是RZ?什麽是Ry?4、选择零件表面粗糙度大小的原则是在满足零件（）的前提下，粗糙度的值应（）。5、零件的工作表面粗糙度的值应（），一般表面零件粗糙度的值应（）。6、表面粗糙度的值依赖于IT等级的（）。IT等级越高，Ra的值（）。IT等级越低，Ra的值（）。第二十页，共二十五页，2022年，8月28日20十二章圆柱齿轮的检测（本章符号不同）

概述：齿轮传动用于传递动力，是一种常用的传动副。应用广泛。齿轮的制造精度将对其传动精度、使用寿命起到重要的影响。应对重要指标进行检测齿厚偏差测量一、基本概念Ess：齿厚上偏差。Esi：齿厚下偏差。为保证齿轮传动侧隙，均应是负值。（不用±值，只用负值。）如下图12-15P240

第二十一页，共二十五页，2022年，8月28日211、齿厚偏差：在分度圆圆柱面上，法向齿厚的实际值与公称值之差。2、评价标准：为便于测量，用分度圆上的弦齿厚S来评定齿厚。3、存在测量误差的原因：（分度圆位置：应由实际回转中心的位置来确定）受测量工具结构限制，现用实际齿顶园来确定分度园，所以带来测量误差。

第二十二页，共二十五页，2022年，8月28日22二、被测齿轮模数m=3；齿数z=36；压力角a=20；精度=7HMJB179-83（7级精度；HM：齿厚极限偏差代号；JB179-83：精度标准代号）公称齿顶园直径：设De=114。实际齿顶园直径：假设De′=113.918。实际齿顶园偏差：De-De′=0.082。1、分度园理论弦齿高度h：（参阅P306后整理）h=m｛1+Z/2【1-cos(90°/Z)】｝-(De-De′)/2h=3｛1+36/2【1-con（90°/36）】｝－（）=3mm

第二十三页，共二十五页，2022年，8月28日232、理论分度园弦齿厚：（参阅P306）

S=mZsin(90°/Z)=3×36×sin(90°/36)=4.243、齿厚偏差：注：为保证齿轮传动侧隙，

Ess：齿厚上偏差、Esi：齿厚下偏差均应是负值。（所以不用±值，只用负值。）Ess齿厚上偏差，查P249

表12-11、根据齿轮精度H=-8fpt

；查（国标）知：根据齿轮上偏差7级精度fpt=14，（m=3）计算：Ess=-8×fpt=-8×14=-112umEsi齿厚下偏差，查P249

表12-11、根据齿轮精度M=-20fpt

；查（国标）知：根据齿轮下偏差7级精度fpt=14，（m=3）计算：Esi=-20×fpt=-20×14=-280um（上述被测齿轮理论参数即已求出）

第二十四页，共二十五页，2022年，8月28日24公法线长度测量公法线长度：跨K个齿的异侧齿廓间的公共法线长度。如图：