,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,精密机械设计基础,精密机械设计基础,精密机械设计基础,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,第四节 表面粗糙度,(surface roughness),第十五章 零件的几何精度,零件表面的形貌可分为三种情况：,(1),表面粗糙度,(2),表面波纹度,(3),形状误差,第四节 表面粗糙度(surface roughness,一、基本术语,1,取样长度,l,r,用于判别具有表面粗糙度特征的一段,基准线长度,。规定和选取这段长度是为了,限制和消弱其它表面几何形状误差对评定表面粗糙度的影响,。,一、基本术语 1取样长度 lr,一、基本术语,2,评定长度,l,n,为了全面、充分地反映被测表面的特性,，在评定或测量表面轮廓时所必需的一段长度。评定长度可包括一个或多个取样长度。,1,取样长度,l,r,一、基本术语1取样长度 lr,一、基本术语,3,轮廓中线,m,轮廓中线是指评定表面粗糙度参数值时所取的基准线。,轮廓的最小二乘中线,m,：在取样长度内，使轮廓上各,点至一条该线的距离平方和为最小。即：,1,取样长度,l,r,2,评定长度,l,n,轮廓算术平均中线,：在取样长度内，将实际轮廓划,分上下两部分，且使上下面积相等的直线。,即：,一、基本术语3轮廓中线 m 1取样长度 lr 轮廓,二、评定参数,国家标准,GB/T3505-2000,中规定了评定参数，涉及幅度、间距等方面。,1,幅度参数,（,1,）轮廓算术平均偏差,Ra,轮廓算术平均偏差是指在取样长度内，被测轮廓上各点到基准线的距离的绝对值的算术平均值。,二、评定参数国家标准GB/T3505-2000中规定了评定参,二、评定参数,1,幅度参数,（,1,）轮廓算术平均偏差,Ra,（,2,）,轮廓最大高度,Rz,轮廓最大高度是指在取样长度内，被测轮廓的,最大峰高 与轮廓最大谷深 之和,的高度。,二、评定参数1幅度参数,二、评定参数,1,幅度参数,（,1,）轮廓算术平均偏差,Ra,（,2,）,轮廓最大高度,Rz,2,附加参数,（,1,）,轮廓单元的平均宽度,轮廓单元的平均宽度 是指在一个取样长度内粗糙度轮廓单元宽度 的平均值，即,二、评定参数1幅度参数2附加参数,二、评定参数,1,幅度参数,（,1,）轮廓算术平均偏差,Ra,（,2,）,轮廓最大高度,Rz,2,附加参数,（,1,）,轮廓单元的平均宽度,（,2,）,轮廓的支撑长度率,轮廓的支撑长度率是指在给定水平位置,c,上轮廓的实体材料长度 与评定长度的比率。即：,二、评定参数1幅度参数（2）轮廓的支撑长度率,三、表面粗糙度的选择,1,幅度参数的选择,Ra,在,0.025,0.63,m,范围内，标准推荐此范围内优先选用,Ra,；,Ra,在,6.3,100,m,和,0.008,0.020,m,的零件表面可以选用,Rz,。,2,附加参数的选择,加选附加参数,三、表面粗糙度的选择 1幅度参数的选择 加选附加参数,三、表面粗糙度的选择,1,幅度参数的选择,2,附加参数的选择,3,表面粗糙度参数值的选择,（,1,）在满足功能要求的前提下，尽量选取要求,较低,的表面粗糙度参数值。,（,2,）同一零件上，,工作表面,的粗糙度参数值小于非工作表面的表面粗糙度参数值。,（,3,）,摩擦表面,比非摩擦表面的粗糙度参数值要小；,滚动摩擦表面,比滑动摩擦表面的粗糙度参数值要小；,运动速度高，单位压力大,的摩擦表面应比运动速度低，单位压力小的摩擦表面的粗糙度参数数值要小。,（,4,）,运动精度要求高的表面,比运动精度要求低的表面的表面粗糙度参数值要小；,接触刚度要求高的表面,比接触刚度要求低的表面的粗糙度参数值要小；,承受腐蚀工作环境下的零件表面,比不承受腐蚀工作环境下的零件表面粗糙度参数值要小。,三、表面粗糙度的选择1幅度参数的选择 3表面粗糙度参数值,三、表面粗糙度的选择,3,表面粗糙度参数值的选择,（,5,）,受循环载荷的表面,及,易引起应力集中的部位,，表面粗糙度参数值要小。,（,6,）,配合性质要求高的表面,、,配合间隙小的表面,以及,要求连接可靠、受重载的过盈配合表面,等，都应取较小的粗糙度参数值。,（,7,）配合性质相同，零件尺寸越小时，表面粗糙度参数值应越小；同一公差等级，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙度参数值应小。,三、表面粗糙度的选择3表面粗糙度参数值的选择,第五节,典型零件的公差与配合标准简介,一、滚动轴承的互换性及其相关孔轴的精度设计,1.,轴承内、外圈公差带图,G(0),E(6),D(5),C(4),B(2),G(0),E(6),D(5),C(4),B(2),轴承外径的公差带,轴承内径的公差带,+,0,-,+,0,-,D,d,滚动轴承内圈与轴的的配合采用基孔制,外圈与壳体孔的配合应采用基轴制,第五节 典型零件的公差与配合标准简介一、滚动轴承的互换,一、滚动轴承的互换性及其相关孔轴的精度设计,滚动轴承的基本尺寸及公差要求：,基本尺寸：,滚动轴承的基本尺寸是指滚动轴承的内径,d,、外径,D,和轴承宽度,B,。,轴承的配合尺寸：,限制内、外圈在其单一平面内的平均直径，即轴承的配合尺寸。,外径：,D,mp,=,（,D,smax,+,D,smin,）,/2,内径：,d,mp,=,（,d,smax,+,d,smin,）,/2,一、滚动轴承的互换性及其相关孔轴的精度设计滚动轴承的基本,与滚动轴承配合的孔、轴公差带,从极限与配合国家标准中选出来的标准公差带,同一个轴的公差带与轴承内径形成的配合，有的由间隙配合变成过渡配合，有的由过渡配合变成过盈配合，要比与一般基准孔形成的配合紧得多。,因,D,mp,的公差值是特殊规定的，所以同一个孔的公差带与轴承外径形成的配合，与一般圆柱体的基轴制配合也不完全相同,与滚动轴承配合的孔、轴公差带 从极限与配合国家标准中选出来的,二、键与花键的公差与配合,1,平键联结的精度设计,键的联结是键与轴及轮毂三个零件的结合，配合尺寸是键宽和键槽宽,b,。,b,b,b,二、键与花键的公差与配合 1平键联结的精度设计bbb,二、键与花键的公差与配合,平键联接的公差带种类,键联结的配合为基轴制，其中键是标准件,键宽只有一种公差带,h9,一般联结，,键在轴上及轮毂上均固定，传递不大的扭矩,较紧联结,传递重载和冲击负荷或双向传递扭矩,较松联结，,主要用于导向平键，轮毂可在轴上作轴向移动,二、键与花键的公差与配合 平键联接的公差带种类 键联结的配,二、键与花键的公差与配合,2,花键联结的公差与配合,（,1,）矩形花键的定心方式,内、外花键的基本尺寸,矩形花键配合采用小径定心,矩形花键有大径,D,、小径,d,和键宽,B,三个主要尺寸参数,二、键与花键的公差与配合2花键联结的公差与配合 内、外花键,二、键与花键的公差与配合,2,花键联结的公差与配合,（,1,）矩形花键的定心方式,（,2,）矩形花键的公差与配合,矩形花键结合,采用基孔制,二、键与花键的公差与配合2花键联结的公差与配合（2）矩形,内、外矩形花键的标注,花键的位置度公差,内、外矩形花键的标注 花键的位置度公差,内、外花键标注示例,N,（键数）,d,（小径）,D,（大径）,B,（键宽）,内花键：,628H632H107H9,外花键：,628g532a117f7,花键副：,内、外花键标注示例N（键数）d（小径）D（大径）B（键,三、螺纹的公差与配合,1,普通螺纹的公差带,普通螺纹国家标准（,GB/T197,2003,）规定了螺纹大径、中径和小径公差带。,（,1,）螺纹公差带按公差值的大小分为若干等级,三、螺纹的公差与配合 1普通螺纹的公差带,三、螺纹的公差与配合,1,普通螺纹的公差带,（,2,）基本偏差,内螺纹的公差带位置,标准中对内螺纹规定了两种基本偏差，其代号为,G,、,H,三、螺纹的公差与配合1普通螺纹的公差带内螺纹的公差带位置,三、螺纹的公差与配合,1,普通螺纹的公差带,（,2,）基本偏差,外螺纹的公差带位置,对外螺纹规定了,4,种基本偏差，其代号为,e,、,f,、,g,、,h,三、螺纹的公差与配合1普通螺纹的公差带外螺纹的公差带位置,三、螺纹的公差与配合,1,普通螺纹的公差带,2,公差原则对螺纹几何参数的应用,影响螺纹互换性的主要因素是,螺距误差,、,牙型半角误差,和,中径误差,。,对精密螺纹，如丝杠、螺纹量规、测微螺纹等，为满足其功能要求，应对螺距、半角和中径分别规定较严的公差，即按,独立原则,对待。,对紧固联结用的普通螺纹，主要是要求可旋合性和一定的连接强度，故应采用公差原则中的,包容原则,来处理，标准中,只规定中径公差,。,标准对外螺纹大径,d,和内螺纹小径,D,1,规定了较大的公差值，对外螺纹小径,d,1,和内螺纹大径,D,，没有规定公差值，而只规定该处的实际轮廓不得超越按基本偏差说确定的,最大实体牙型,，即,保证旋合时不会发生干涉,。,三、螺纹的公差与配合1普通螺纹的公差带,三、螺纹的公差与配合,1,普通螺纹的公差带,2,公差原则对螺纹几何参数的应用,3,螺纹公差带的选用,内螺纹的推荐公差带,外螺纹的推荐公差带,三、螺纹的公差与配合1普通螺纹的公差带内螺纹的推荐公差带,四、渐开线齿轮精度标准,（一）齿轮传动的精度要求,（,1,）传递运动的准确性,：,齿轮在一转范围内，平均传动比的变化不大,。,（,2,）运动平稳性精度,：要求齿轮运转平稳，没有冲击、振动和噪声。,（,3,）载荷分布的均匀性,：要求齿轮啮合时齿面接触良好，工作齿面的载荷分布均匀，以免引起应力集中，造成齿面局部磨损，影响齿轮使用寿命。,（,4,）传动侧隙,：要求齿轮啮合时，非工作齿面间应有一定间隙。,四、渐开线齿轮精度标准（一）齿轮传动的精度要求,四、渐开线齿轮精度标准,（一）齿轮传动的精度要求,（二）渐开线圆柱齿轮精度的评定参数,渐开线圆柱齿轮精度的评定参数分为,轮齿同侧齿面偏差,、,径向偏差,和,径向跳动,。,1,渐开线圆柱齿轮轮齿同侧齿面偏差,（,1,）,单个齿距偏差,在端平面上接近齿高中部与齿轮轴线同心的圆上，实际齿距与理论齿距的代数差。,（,2,）,齿距累积偏差,任意,k,个齿距的实际弧长与理论弧长的代数差。理论上它等于这,k,个齿距的单个齿距偏差的代数和。,（,3,）,齿距累积总偏差,齿轮同侧齿面任意弧段（）内的最大齿距累积偏差。,四、渐开线齿轮精度标准（一）齿轮传动的精度要求 渐开线,（,4,）,齿廓总偏差,F,a,F,a,F,a,F,a,（,5,）,齿廓形状偏差,（,6,）,齿廓倾斜偏差,（,7,）,切向综合总偏差,（,8,）,一齿切向综合偏差,（,9,）,螺旋线总偏差,（,10,）,螺旋线形状偏差,（,11,）,螺旋线倾斜偏差,（4）齿廓总偏差FaFaFaFa（5）齿廓形状偏差（6）齿廓,四、渐开线齿轮精度标准,（二）渐开线圆柱齿轮精度的评定参数,1,渐开线圆柱齿轮轮齿同侧齿面偏差,2,渐开线圆柱齿轮径向综合偏差与径向跳动,（,1,）径向综合总偏差,四、渐开线齿轮精度标准（二）渐开线圆柱齿轮精度的评定参数（1,四、渐开线齿轮精度标准,（,2,）综合偏差,被测齿轮和理想精确的测量齿轮双面啮合时，在被测齿轮一个齿距角内，双啮中心距的最大变动量。,（,3,）径向跳动,用一个适当的测头在齿轮旋转时逐齿地放置于每一个齿槽中，相对于齿轮的基准轴线的最大和最小径向位置之差。,四、渐开线齿轮精度标准（2）综合偏差（3）径向跳动,四、渐开线齿轮精度标准,(,三,),渐开线圆柱齿轮精度标准,渐开线圆柱齿轮精度标准体系由一个标准（,GB/T 10095.12,2001,）和一个技术报告（,GB/Z18620.14,2002,）组成。,1,精度等级,（,1,）齿轮同侧齿面偏差的精度等级,四、渐开线齿轮精度标准(三)渐开线圆柱齿轮精度标准,四、渐开线齿轮精度标准,(,三,),渐开线圆柱齿轮精度标准,1,精度等级,（,1,）齿轮同侧齿面偏差的精度等级,（,2,）径向综合