汽车机械基础 课件 模块六单元三 表面结构要求.pptx

单元三表面结构要求

一、表面粗糙度概述

【学习目标】

1.了解表面粗糙度的定义及评定参数；

2.理解表面粗糙度对零件、产品的使用影响。

经过机械加工或其他加工方法得到的零件表面，由于加工过程中的塑性变形、机床的高频振动以及刀具在加工表面留下的划痕，导致零件表面不可能绝对光洁。

在零件的表面总会存在具有较小间距和峰谷的几何误差，我们把这种微观几何形状特性称为表面粗糙度。表面粗糙度的大小，直接影响零件的使用性能和寿命。因此，

为保证产品的质量，必须有效控制零件表面的粗糙度。本课题主要介绍国标中表面粗糙度的相关名词术语，是表面粗糙度代号的识读和控制的基础。

(一)表面粗糙度的概念

表面结构是指零件表面的几何形貌，它是表面粗糙度、表面纹理、表面缺陷和表面几何形状的总称。

表面粗糙度示意图

(二)表面粗糙度对零件使用性能的影响

1.摩擦和磨损方面。表面越粗糙，摩擦系数就越大，摩擦阻力也越大，零件配合表面的磨损就越快。

2.配合性质方面。对于间隙配合，粗糙的表面会因峰顶很快磨损而使间隙逐渐加大；对于过盈配合，因装配表面的峰顶被挤平，使实际有效过盈减少，降低连接强度。

3.疲劳强度方面。表面越粗糙，一般表面微观不平的凹痕就越深，交变应力作用下的应力集中就会越严重，越易造成零件抗疲劳强度的降低而导致失效。

4.耐腐蚀性方面。表面越粗糙，腐蚀性气体或液体越易在谷底处聚集，并通过表面微观凹谷渗入到金属内层，造成表面锈蚀。

5.接触刚度方面。表面越粗糙，表面间接触面积就越小，致使单位面积受力增大，造成峰顶处的局部塑性变形加剧，接触刚度下降，影响机器工作精度和平稳性。

6、表面粗糙度影响零件的密封性。粗糙的表面之间无法严密地贴合，气体或液体通过接触面间的缝隙渗漏。

7、影响零件的测量精度。零件被测表面和测量工具测量面的表面粗糙度都会直接影响测量的精度，尤其是在精密测量时。此外，表面粗糙度对零件的镀涂层、导热性和接触电阻、反射能力和辐射性能、液体和气体流动的阻力、导体表面电流的流通等都会有不同程度的影响。

为保证零件的使用性能和寿命，应对零件的表面粗糙度加以合理限制。

(三)表面粗糙度国家标准

表面粗糙度的国家标准共有三个：产品几何技术规范(GPS)技术产品文件中表面结构的表示法GB/T131-2006/ISO1302:2002代替了GB/T131—1993《机械制图表面粗糙度符号、代号及其注法》、GB/T

3505—2000《表面结构轮廓法表面结构的术语、定义及参数》、GB/T1031—1995《表面粗糙度参数及其数值》。

(四)基本术语

1.实际轮廓(表面轮廓)。实际轮廓是指平面与实际表

面相交所得的轮廓线。

图2-3-2实际轮廓

图2-3-3取样长度和评定长度

3.评定长度1。评定长度是指评定轮廓表面粗糙度所必需的一段长度。

一般情况下，标准推荐1,=51。

4.基准线(中线m)基准线是用以评定表面粗糙度参数大小所规定的一条参考线，据此作为评定表面粗糙度参数大小的基准。

2.取样长度了1,取样长度是指用于判别具有表面粗糙度特征的一段基准线长度。

②轮廓算术平均中线在取样长度内，由一条假想线将实际轮廓分为上下两部分，而且使上部分面积之和等于下部分面积之和。

①轮廓的最小二乘中线：在取样长度内，使轮廓上各点至一条假想线距离的平方和为最小。

5.轮廓单元即一个轮廓峰和其相邻的一个轮廓谷的组合。

6.轮廓峰高zp即轮廓最高点距中线的距离。

7.轮廓谷深zv即中线与轮廓最低点之间的距离。

8.轮廓单元的高度zt即一个轮廓单元的峰高和谷深之和。

9.轮廓单元的宽度xs即中线与轮廓单元相交线段的长度。

11.高度和间距辨别力即应计入被评定轮廓的轮廓峰和轮廓谷的最小高度和最小间距。轮廓峰和轮廓谷的最小高度通常用Rz或任意一振幅参数的百分率来表示；最小间距则以取样长度的百分率给出。

10.在水平位置c上轮廓的实体材料长度M1(c)即在一个给定水平位置c上用一条平行于中线的线与轮廓单元相截所获得的各段截线长度之和。

峰顶线

(五)评定表面粗糙度的基本参数

1.轮廓算术平均偏差Ra:在一个取样长度1r轮廓上各点到基准线之间的距离的算术平均值。

(b)

2.轮廓最大高度R:在一个取样长度1内，轮廓峰顶线与轮廓谷底线之间的距离。

(a)

Ra

Rz

Ra

Rz

0.012

0.2

0.2

0.025

0.025

0.4

0.4

0.05

0.05

0.8

0.8

0.1

3.2

0.1

3.2

1.6

100

1.6

100

6.3

6.3

200

12.5

12.5

400