目录

  • 1 全课教学简介
    • 1.1 课程介绍
    • 1.2 教学大纲
    • 1.3 考试大纲
    • 1.4 教学日历
    • 1.5 学习指导(含重点难点)
  • 2 绪论
    • 2.1 学习提案
    • 2.2 互换性概述
    • 2.3 互换性在机械工程中的意义
    • 2.4 标准与标准化
    • 2.5 优先数系
    • 2.6 习题
    • 2.7 教案
  • 3 测量技术基础
    • 3.1 学习提案
    • 3.2 概述
    • 3.3 测量方法和测量器具
    • 3.4 测量误差和数据处理
    • 3.5 习题
    • 3.6 教案
  • 4 圆柱体结合的互换性及标准化
    • 4.1 学习提案
    • 4.2 概述
    • 4.3 基本术语与定义
    • 4.4 公差带大小的标准化
    • 4.5 公差带位置的标准化
    • 4.6 公差带与配合的优化
    • 4.7 圆柱结合的精度设计
    • 4.8 线性尺寸的未注公差
    • 4.9 习题
    • 4.10 教案
  • 5 几何公差及检测
    • 5.1 学习提案
    • 5.2 基本术语及定义
    • 5.3 形位公差的标注
    • 5.4 形位公差及公差带
    • 5.5 误差评定与公差原则
    • 5.6 形位公差的选择
    • 5.7 形位误差的检测
    • 5.8 习题
    • 5.9 教案
  • 6 表面粗糙度及检测
    • 6.1 学习提案
    • 6.2 概述
    • 6.3 表面粗糙度的评定及代号
    • 6.4 表面粗糙度的选用
    • 6.5 表面粗糙度的测量
    • 6.6 习题
    • 6.7 教案
  • 7 光滑工件尺寸的检测
    • 7.1 学习提案
    • 7.2 通用计量器具的检测
    • 7.3 光滑极限量规
    • 7.4 习题
    • 7.5 教案
  • 8 典型结合的互换性
    • 8.1 学习提案
    • 8.2 滚动轴承
    • 8.3 键与花键
    • 8.4 螺纹联结
    • 8.5 习题
    • 8.6 教案
  • 9 齿轮传动的互换性
    • 9.1 学习提案
    • 9.2 齿轮传动要求
    • 9.3 齿轮加工误差
    • 9.4 圆柱齿轮精度
    • 9.5 渐开线圆柱齿轮精度设计方法
    • 9.6 渐开线圆柱齿轮精度的检测
    • 9.7 习题
    • 9.8 教案
  • 10 机械精度设计实例
    • 10.1 齿轮减速器精度设计要求
    • 10.2 装配图精度设计
    • 10.3 齿轮精度设计
    • 10.4 输出轴精度设计
    • 10.5 机座精度设计
    • 10.6 轴承端盖精度设计
    • 10.7 总结
  • 11 互换性实验指导
    • 11.1 互换性实验1-4
表面粗糙度的选用

5.4表面粗糙度的选用

零件表面粗糙度参数的选用,应满足零件表面的功能要求,同时考虑工艺的可行性和经济性。表面粗糙度参数值选择的合理与否,不仅对产品的使用性能有很大的影响,而且直接影响到产品的质量和制造成本。

表面粗糙度的选择包括参数项目和参数数值。

5.4.1评定参数的选择

表面粗糙度是一项重要的技术经济指标,它的合理选用不仅影响产品的使用性能和寿命,而且直接关系到产品的质量和经济效益等,所以在选择表面粗糙度时,既要满足零件表面的使用要求,也要考虑其经济合理性。

评定参数的选取,首先应考虑对零件使用功能的要求,其次应考虑检测的方便性及仪器设备条件等因素。

在高度评定参数中,Ra参数最常用,因为它反映轮廓信息最多,能较完整、全面地表达零件表面微观几何特征。国家标准推荐:在常用数值(Ra0025~63μm,Rz01~25μm)内,应优先选用Ra参数。Ra参数通常采用电动轮廓仪用针描法测量。

Rz也是一个常用的基本评定参数。该参数直观易测,用一般光学仪器,如双管显微镜、干涉显微镜等,即可测得。但该参数通常反映轮廓的表面信息有限,不如Ra参数全面。

此外,对于仪表、轴承行业中的小零件,往往测量轮廓长度不是一个取样长度,也选用Rz参数。

一般情况下,选用基本评定参数Ra或Rz控制表面粗糙程度即可满足要求。但当某些关键的主要表面有更多的功能要求时,如涂镀性、抗腐蚀性、减小流体流动摩擦阻力(如车身迎风面)等,就需要加选Rsm来控制间距的细密度。对表面耐磨性有较高要求时(如轴瓦、轴承、量具等)需要加
选Rmr(c)来进一步控制加工表面的特征质量。

5.4.2评定参数值的选用

在满足功能性能要求的前提下,尽可能选用较大的粗糙度参数值。在工程实际中,由于表面粗糙度和功能的关系十分复杂,因而很难准确地确定参数的允许值,在具体设计时,除有特殊要求的表面外,一般多采用经验统计资料用类比法选取。

根据类比法初步确定表面粗糙度后,再对比工作条件做适当调整。这时应注意下述一些原则:

①同一零件上,工作表面的粗糙度参数值小于非工作表面的粗糙度参数值。

②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值要小。

③受循环载荷的表面及易引起应力集中的部分(如圆角、沟槽),表面粗糙度参数值要小。

④配合性质要求高的结合表面,配合间隙小的配合表面以及要求连接可靠、受重载的过盈配合表面等,都应选取较小的粗糙度参数值。

⑤配合性质相同,零件尺寸愈小则表面粗糙度参数值应愈小;同一精度等级,小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙度参数值要小。

⑥要求防腐蚀、密封性能好,或者要求外表美观的表面粗糙度数值应较小。

⑦凡有关标准已对表面粗糙度要求作出规定(如与滚动轴承配合的轴颈和外壳孔的表面粗糙度),则应按该标准确定表面粗糙度参数值。

⑧在确定表面粗糙度参数值时,应注意它与尺寸公差和形位公差相协调,一般尺寸公差、表面形状公差小时,表面粗糙度参数值也小,但它们之间不存在确定的函数关系。在实际设计中可参见表56。表57列出了表面粗糙度的表面特征、经济加工方法和应用举例。表58 为推荐常用表面粗糙度参数值。

零件表面粗糙度参数的选用,应满足零件表面的功能要求,同时考虑工艺的可行性和经济性。表面粗糙度的选择包括参数项目和参数数值。

评定参数的选取,首先应考虑对零件使用功能的要求,其次应考虑检测的方便性及仪器设备条件等因素。
在高度评定参数中,Ra 参数最常用,因为它反映轮廓信息最多,能较完整、全面地表达零件表面微观几何特征。国家标准推荐:在常用数值(Ra0.025~6.3μm,Rz0.1~25μm)内,应优先选用Ra参数。Ra参数通常采用电动轮廓仪用针描法测量。

Rz也是一个常用的基本评定参数。该参数直观易测,用一般光学仪器,如双管显微镜、干涉显微镜等,即可测得。表面过于粗糙、太光滑或有抗疲劳破坏要求时。当表面不允许出现较深加工痕迹,防止应力过于集中,要求保证零件的抗疲劳强度和密封性时,应选择Ra与Rz联用。

对于仪表、轴承行业中的小零件,测量面积很小时,往往测量能够长度不是一个取样长度,也选用Rz参数。
但当有更多的功能要求时,如涂镀性、抗腐蚀性、减小流体流动摩擦阻力(如车身迎风面)等,就需要加选RSm来控制间距的细密度。

对表面耐磨性有较高要求时(如轴瓦、轴承、量具等)需要加选Rmr(c)来进一步控制加工表面的特征质量。
在满足功能性能要求的前提下,尽可能选用较大的粗糙度参数值。在工程实际中,一般多采用经验统计资料用类比法选取。

选用原则: 首先满足功能要求,其次是考虑经济性及工艺性。在满足功能要求的前提下, 幅度参数Ra、Rz的允许值应尽可能大些,Rsm、Rmr(c) 的允许值应尽可能小些。

粗糙度参数允许值已标准化,应选用标准参数值。

要求防腐蚀、密封性能好,或者要求外表美观的表面粗糙度数值应较小。

在确定表面粗糙度参数值时,应注意它与尺寸公差和形位公差相协调,一般尺寸公差、表面形状公差小时,表面粗糙度参数值也小。