表面粗糙度及滾動軸承ppt課件

1、表面粗糙度及滾動軸承學 習 指 導 本章學習目的是掌握表面粗糙度輪廓的評定參數(shù)和標注，為合理選用表面粗糙度輪廓打下基礎。學習要求是從微觀幾何誤差的角度理解表面粗糙度輪廓的概念；了解表面粗糙度輪廓對機械零件使用性能的影響。理解規(guī)定取樣長度及評定長度的目的及中線的作用；掌握表面粗糙度輪廓的幅度參數(shù)及其檢測手段；了解表面粗糙度輪廓的間距特性參數(shù)；掌握表面粗糙度輪廓參數(shù)和參數(shù)值的選用原則和方法。熟練掌握表面粗糙度輪廓技術要求在零件圖上標注的方法。第一節(jié) 表面粗糙度輪廓的基本概念 完工零件實際表面輪廓圖5-1 表面輪廓 表面輪廓：平面與表面相交所得的輪廓線，稱為表面輪廓。表面粗糙度輪廓波紋度輪廓宏觀形狀

2、輪廓實際表面輪廓圖5-2 零件表面幾何形狀誤差及其組成成份二、表面粗糙度輪廓對零件工作性 能的影響1耐磨性2配合性質穩(wěn)定性3耐疲勞性4抗腐蝕性1取樣長度取樣長度lr 取樣長度：是測量或評定表面粗糙度取樣長度：是測量或評定表面粗糙度所規(guī)定的一段基準線長度，至少包含所規(guī)定的一段基準線長度，至少包含5個微峰個微峰和和5個微谷。個微谷。 中線lnlrlrlrlrlr 圖5-3 取樣長度和評定長度 2評定長度評定長度ln 取標準評定長度取標準評定長度ln5lr。若被測表面比較均勻，。若被測表面比較均勻，可選可選ln5lr；若均勻性差，可選；若均勻性差，可選ln5lr。lryi最小二乘中線圖5-4 表面粗

3、造度輪廓的最小二乘中線 表面粗糙度輪廓中線是為了定量地評定表面粗糙度輪廓而確定的一條基準線。1輪廓最小二乘中線算術平均中線 lrF1F2FiF1F2Fi2輪廓算術平均中線 11nniiiiFF圖5-5表面粗造度輪的算術平均中線1)輪廓的算術平均偏差輪廓的算術平均偏差 圖5-6 輪廓算術平均偏差Ra的確定Raxynyiy1y2dxylRal01niiynRa11 近似為1幅度參數(shù)幅度參數(shù) 在一個取樣長度范圍內，最大輪廓峰高在一個取樣長度范圍內，最大輪廓峰高Rp與與最大輪廓谷深最大輪廓谷深Rv之和稱之為輪廓最大高度，用符號之和稱之為輪廓最大高度，用符號Rz表示，即表示，即Rz = Rp + Rv

4、圖5-7 表面粗糙度輪廓的最大高度Rz的確定Zp2lrZv6Zv5Zp6Zp5Zp4Zp3Zv4Zv3Zp1Rz中線Zv1Zv22)輪廓的最大高度輪廓的最大高度一個輪廓峰與相鄰的輪廓谷的組合叫做輪廓單元。在一個取樣長度lr范圍內，中線與各個輪廓單元相交線段的長度叫做輪廓單元的寬度，用符號Xsi表示。 輪廓單元的平均寬度：是指在一個取樣長度lr范圍內所有輪廓單元的寬度Xsi的平均值，用符號RSm表示，即 Xs6Xs5Xs4Xs3Xs2Xs1lr中線圖5-8 輪廓單元的寬度與輪廓單元的平均寬度miiXsmRSm112 間距特征參數(shù)間距特征參數(shù) 在常用值范圍內在常用值范圍內(Ra為為0.0256.3

5、mm，Rz為為0.125mm)，普遍采用，普遍采用Ra作為評定參數(shù)。作為評定參數(shù)。采用采用Rz作為評定參數(shù)的原因是：一方面，由作為評定參數(shù)的原因是：一方面，由于觸針式輪廓儀功能的限制，不適應于極光于觸針式輪廓儀功能的限制，不適應于極光滑表面和粗糙表面；另一方面，對測量部位滑表面和粗糙表面；另一方面，對測量部位小、峰谷少或有疲勞強度要求的零件表面，小、峰谷少或有疲勞強度要求的零件表面，選用選用Rz作為評定參數(shù)，方便、可靠。作為評定參數(shù)，方便、可靠。 表面粗糙度參數(shù)值的選用原則：首先滿表面粗糙度參數(shù)值的選用原則：首先滿足功能要求，其次是考慮經(jīng)濟性及工藝性。足功能要求，其次是考慮經(jīng)濟性及工藝性。在滿

6、足功能要求的前提下，參數(shù)的允許值應在滿足功能要求的前提下，參數(shù)的允許值應盡可能大些。盡可能大些。1.表面粗糙度的符號表面粗糙度的符號a1，a2 粗糙度幅度粗糙度幅度參數(shù)代號及其數(shù)值參數(shù)代號及其數(shù)值mm）；）；b 加工要求、鍍覆、加工要求、鍍覆、涂覆、表面處理或其他涂覆、表面處理或其他說明等；說明等；c 取樣長度取樣長度mm或波紋度或波紋度mm）；）；d 加工紋理方向符加工紋理方向符號；號； e 加工余量加工余量mm）；）； f 粗糙度間距參數(shù)值粗糙度間距參數(shù)值mm） (e)bc/fa1a2d 圖5-9 表面粗糙度輪廓代號 2表面粗糙度的代號表面粗糙度的代號1表面粗糙度輪廓幅度參數(shù)的標注表面粗糙

7、度輪廓幅度參數(shù)的標注 按標準規(guī)定選用對應的取樣長度時，則按標準規(guī)定選用對應的取樣長度時，則在圖樣上省略標注，否則應按如圖在圖樣上省略標注，否則應按如圖5-10a所示所示方法標注取樣長度，圖中取樣長度取值為方法標注取樣長度，圖中取樣長度取值為0.8 mm。如果某表面的粗糙度要求按指定的加上。如果某表面的粗糙度要求按指定的加上方法方法(如銑削如銑削)獲得時、可用文字標注見圖獲得時、可用文字標注見圖5-10b。 如果需要標注加工余量如果需要標注加工余量(設加工總余量為設加工總余量為5mm)，應將其標注見圖，應將其標注見圖5-10c。 如果需要控制表面加工紋理方向時，加如果需要控制表面加工紋理方向時，

8、加注加工紋理方向符號，見圖注加工紋理方向符號，見圖5-10d。標準規(guī)定。標準規(guī)定了加工紋理方向符號，如表了加工紋理方向符號，如表5-10所示。所示。2表面粗糙度輪廓技術要求其它項目的標注表面粗糙度輪廓技術要求其它項目的標注b)c)d)a)0.86.3銑3.23.2(5)3.2圖5-10表面粗糙度其它項目的標注303012.512.53.23.23.2f其他2512.50.460M45c1.63.23.2ff圖5-11表面粗糙度代號標注示例（1表面粗糙度輪廓的概念 （2國家標準在評定表面粗糙度輪廓的參數(shù)時，規(guī)定了取樣長度lr、評定長度ln和中線。（3表面粗糙度輪廓的評定參數(shù) 有幅度參數(shù)包括輪廓的

9、算術平均偏差Ra輪廓的最大高度Rz和間距特征參數(shù)輪廓單元的平均寬度RSm）（4通常只給出幅度參數(shù)Ra或Rz及允許值，必要時可規(guī)定輪廓其他的評定參數(shù)、表面加工紋理方向、加工方法或(和)加工余量等附加要求。如果采用標準取樣長度，則在圖樣上可以省略標注取樣長度值。（5國家標準規(guī)定了表面粗糙度輪廓的標注方法，見表5-8表5-9及圖5-9、圖5-10.（6表面粗糙度輪廓的檢測主要方法有比較檢驗法、針描法、光切法和干涉法。學 習 指 導 本章學習目的是掌握滾動軸承的公差與配合標準，為合理選用滾動軸承的配合打下基礎。學習要求是根據(jù)滾動軸承作為標準件的特點，理解滾動軸承內圈與軸頸采用基孔制配合、外圈與外殼孔采

10、用基軸制配合的依據(jù)。根據(jù)滾動軸承的使用要求理解滾動軸承旋轉精度和游隙的概念。了解滾動軸承的公差等級由軸承的尺寸公差和旋轉精度決定。掌握滾動軸承公差等級的劃分，了解各個公差等級的滾動軸承的應用。掌握滾動軸承內、外圈公差帶的特點。了解與滾動軸承配合的軸頸及外殼孔的常用公差帶。初步掌握如何選用滾動軸承與軸頸及外殼孔的配合。學會軸頸及外殼孔形位公差與表面粗糙度輪廓幅度參數(shù)及其數(shù)值的選用。第一節(jié)第一節(jié) 滾動軸承的互換性和公差等級滾動軸承的互換性和公差等級TBTCHDddDd外圈 內圈 滾動體 保持架 DdDa) 向心軸承 b) 圓錐滾子軸承 c) 角接觸球軸承 d) 推力軸承 圖6-1 滾動軸承的類型二

11、、 滾動軸承的公差等級及其應用1滾動軸承的公差等級滾動軸承的公差等級 滾動軸承的公差等級由軸承的尺寸公差滾動軸承的公差等級由軸承的尺寸公差和旋轉精度決定。和旋轉精度決定。 公差等級分為公差等級分為2、4、5、6(6x)、0共五個共五個級，它們依次由高到低，級，它們依次由高到低，2級最高，級最高，0級最低。級最低。 2各個公差等級的滾動軸承的應用各個公差等級的滾動軸承的應用1單一平面平均內徑：在軸承內圈任一橫截面內測得的內圈內徑的最大與最小直徑的平均值，用dmp表示。2單一平面平均外徑：在軸承外圈任一橫截面內測得的外圈外徑的最大與最小直徑的平均值，用Dmp表示。3單一平面平均內徑偏差：單一平面平

12、均內徑與公稱直徑用d表示的差，用dmp表示。 4單一平面平均外徑偏差：單一平面平均外徑與公稱直徑用D表示的差，用Dmp表示。 圖6-2 滾動軸承單一平面平均內dmp、外徑Dmp的公差帶450D6(6x)20 +-2456(6x)0d0 -+公差等級06542基本尺寸/mm極限偏差/m 大于到上偏差下偏差 上 偏 差下偏差上偏差下偏差上偏差下偏差上偏差下偏差內圈d mp183001008060502.53050012010080602.5外圈D mp5080013011090704801200150130100805表6-2部分向心軸承d mp和D mp的極限值r6m5m6j6js5k5js6h

13、5h6h8h7 g6g5d內圈公差帶k6n6p60 +-j5圖6-3 與滾動軸承配合的軸頸的常用公差帶M6K7M7N6N7P6 P7K6J6J7JS6JS7H6H7H8G7外圈公差帶0 +-D圖6-4 與滾動軸承配合的外殼孔的常用公差帶1. 軸承套圈相對于負荷方向的運轉狀態(tài)(考慮滾道的磨損)(1) 軸承套圈相對于負荷方向固定 如圖6-5a） （d）(2) 軸承套圈相對于負荷方向旋轉 Fr a)圖6-5 軸承套圈相對于負荷方向的運轉狀態(tài)Frb) FrFc c)圖6-5 軸承套圈相對于負荷方向的運轉狀態(tài)FrFcd)(3) 軸承套圈相對于負荷方向擺動 當大小和方向按一定規(guī)律變化的徑向負荷依次往復地作

14、用在套圈滾道的一段區(qū)域上時，這就表示該套圈相對于負荷方向擺動。 圖6-6 擺動負荷A BFFcFrFFcFFF結論：結論：（1） 當套圈相對于負荷方向固定時，該套當套圈相對于負荷方向固定時，該套圈與軸頸或外殼孔的配合應稍松些，一般圈與軸頸或外殼孔的配合應稍松些，一般選用具有平均間隙較小的過渡配合或具有選用具有平均間隙較小的過渡配合或具有極小間隙的間隙配合。極小間隙的間隙配合。（2） 當套圈相對負荷方向旋轉時。該套圈當套圈相對負荷方向旋轉時。該套圈與軸頸或外殼孔的配合應較緊，一般選用與軸頸或外殼孔的配合應較緊，一般選用過盈小的過盈配合或過盈概率大的過渡配過盈小的過盈配合或過盈概率大的過渡配合。必

15、要時，過盈量的大小可以通過計算合。必要時，過盈量的大小可以通過計算確定。確定。（3） 當套圈相對于負荷方向擺動時，該套當套圈相對于負荷方向擺動時，該套圈與軸頸或外殼孔的配合的松緊程度，一圈與軸頸或外殼孔的配合的松緊程度，一般與套圈相對于負荷方向旋轉時選用的配般與套圈相對于負荷方向旋轉時選用的配合相同，或稍松一些。合相同，或稍松一些。2. 負荷的大小 軸承與軸頸或外殼孔配合的選擇，應依據(jù)所承受載荷的性質輕、正常、重負荷依次越來越緊。3.徑向游隙 GB/T 46041993規(guī)定，軸承的徑向游隙共分五組：第2組，0組，第3、4、5組，游隙的大小依次由小到大。其中，0組為基本游隙組。 0組徑向游隙值適

16、用于一般的運轉條件、常規(guī)溫度及常用的過盈配合，對于采用較緊配合、內外圈溫差較大、需要降低摩擦力矩及深溝球軸承承受較大軸向載荷或需改善調心性能的工況，宜采取3、4、5組游隙值。6.其他因素4.軸承工作時的微量5.軸承工作時的溫度軸向移動（1滾動軸承的公差等級由高到低分為2、4、5、66x）、0 ，其中0級精度最低，稱為普通及，應用最廣。（2滾動軸承與軸頸和殼體孔配合的配合尺寸公差帶的特點 滾動軸承單一平面平均內、外徑（ dmp、Dmp是滾動軸承內、外圈分別與軸頸和殼體孔配合的配合尺寸，它們的公差帶均在零線下方，且上偏差均為零見圖6-2）。（3與滾動軸承相配合的軸頸和殼體孔的公差帶是從標準中選出的，見圖6-3、圖6-4。（4滾動軸承與軸頸和殼體孔配合的基準制由標準件決定） 由于滾動軸承是標準件，所以內圈與軸頸的配合采用基孔制；外圈與殼體孔的配合采用基軸制。值得注意的是：內圈與軸頸的配合的配合性質，不能只看軸的基本偏差代號。例如，內圈與基本偏差為h的軸配合，形成的是過渡配合，與k、