粗糙度和轴承

表面粗糙度（参数值） 表面粗糙度（参数值）的选择
表面粗糙度参数值的选择原则是： 表面粗糙度参数值的选择原则是：在满足零件 表面功能要求的前提下， 表面功能要求的前提下，尽量选取较大的参数 值。 一般原则：同一零件上， 一般原则：同一零件上，工作表面比非工作表 面粗糙度值小；摩擦表面比非摩擦表面要小； 面粗糙度值小；摩擦表面比非摩擦表面要小； 受循环载荷的表面要小；配合要求高、 受循环载荷的表面要小；配合要求高、联接要 求可靠、受重载的表面粗糙度值都应小； 求可靠、受重载的表面粗糙度值都应小；同一 精度，小尺寸比大尺寸、 精度，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙度 值要小。 值要小。
滑动轴承（铜轴瓦） 滑动轴承（铜轴瓦）： 滚动轴承 ： 按滚动体结构：球轴承、滚子轴承、 按滚动体结构：球轴承、滚子轴承、滚针轴承 按承受载荷形式： 向心轴承、 推力轴承、 按承受载荷形式 ： 向心轴承 、 推力轴承 、 向心推 力轴承
2．滚动轴承的组成： 滚动轴承的组成：
滚动轴承由内圈、 滚动轴承由内圈、 外圈、 外圈、滚动体和 保持架组成。 保持架组成。
针描法: 针描法 三维几何表面测量: 三维几何表面测量
第六章 滚动轴承的精度设计
一、概述
１．轴承的作用及分类：
作用：轴承是一种传动支承部件， 作用：轴承是一种传动支承部件，它既可以用于 支承旋转的轴， 支承旋转的轴，又可以减少轴与支承部件之间的 摩擦力，广泛地用于机械传动中。 摩擦力，广泛地用于机械传动中。 分类： 分类：
第五章表面粗糙度与检测
基本内容：掌握表面粗糙度的基本概念， 基本内容：掌握表面粗糙度的基本概念， 表面粗糙度的评定、选用、标注及测量。 表面粗糙度的评定、选用、标注及测量。 重点内容：表面粗糙度的评定、 重点内容：表面粗糙度的评定、选用及 标注。 标注。 难点内容：表面粗糙度的评定、选用。 难点内容：表面粗糙度的评定、选用。 操作技能：表面粗糙度的测量。 操作技能：表面粗糙度的测量
n
L
L
表面粗糙度的基本术语（ 表面粗糙度的基本术语（二）
评定表面粗糙度的基准线： 评定表面粗糙度的基准线：评定表面粗糙度的 一段参考线。有以下两种： 一段参考线。有以下两种： 轮廓的最小二乘中线m：在取样长度内，使轮 轮廓的最小二乘中线m：在取样长度内， 廓上各点至一条该线的距离平方和为最小。 廓上各点至一条该线的距离平方和为最小。即：
表面粗糙度的标注
标注时将其标注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上， 标注时将其标注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上， 符号的尖端必须从材料外指向被注表面。 符号的尖端必须从材料外指向被注表面。 高度参数：当选用R 只需在代号中标出其参数值， 高度参数：当选用 a时，只需在代号中标出其参数值，“Ra”本身可 本身可 以省略； 以省略； 当选用R 参数和参数值都应标出； 当选用 z或Ry时，参数和参数值都应标出； 当允许实测值中，超过规定值的个数少于总数的16%时，应在图中 当允许实测值中，超过规定值的个数少于总数的 时 标注上限值和下限值， 标注上限值和下限值， 当所有实测值不允许超过规定值时，应在图样上标注最大值或最小值。 当所有实测值不允许超过规定值时，应在图样上标注最大值或最小值。 取样长度：如按国标选用，则可省略标注； 取样长度：如按国标选用，则可省略标注； 表面加工纹理方向：指表面微观结构的主要方向， 表面加工纹理方向：指表面微观结构的主要方向，由所采用的加工方 法或其它因素形成，必要时才规定。常见加工纹理方向符号见P133 法或其它因素形成，必要时才规定。常见加工纹理方向符号见 表5-11。 。
Rz为0.5～60µm。 ～ 。
干涉法：利用光波干涉原理，用干涉显微镜测量。 干涉法：利用光波干涉原理，用干涉显微镜测量。可测量
Rz和Ry值。
印模法：利用石腊、低熔点合金或其它印模材料， 印模法：利用石腊、低熔点合金或其它印模材料，压印在
被测零件表面， 被测零件表面，放在显微镜下间接地测量被测表面的粗糙 适用于笨重零件及内表面。 度。适用于笨重零件及内表面。
1 l Ra = ∫ y ( x) dx l 0
1 n Ra = ∑ yi n i =1
表面粗糙度评定参数（ 表面粗糙度评定参数（二）
（2）微观不平度十点高度Ｒz ）微观不平度十点高度Ｒ 在取样长度内５个最大的轮廓峰高y 在取样长度内５个最大的轮廓峰高 pi平均值 个最大轮廓谷深y 与5个最大轮廓谷深 vi平均值之和 个最大轮廓谷深 平均值之和。
基本概念
零件表面的形貌可分为三种情况： 零件表面的形貌可分为三种情况： (1)表面粗糙度：零件表面所具有的微小峰谷的不平程度， 表面粗糙度： 表面粗糙度 零件表面所具有的微小峰谷的不平程度， 其波长和波高之比一般小于 50。属于微观几何形状误 。 差。 (2)表面波纹度：零件表面中峰谷的波长和波高之比等于 表面波纹度： 表面波纹度 50～ 1000的不平程度称为波纹度 。 会引起零件运转 的不平程度称为波纹度。 ～ 的不平程度称为波纹度 时的振动、噪声，特别是对旋转零件（如轴承） 时的振动 、 噪声 ， 特别是对旋转零件 （ 如轴承 ） 的影 响是相当大的目前表面波纹度还没有制定国家标准。 响是相当大的目前表面波纹度还没有制定国家标准。 国际标准化组织第57技术委员会正在制定表面波纹度 国际标准化组织第 技术委员会正在制定表面波纹度 有关国际标准。 有关国际标准。 (3)形状误差 ： 零件表面中峰谷的波长和波高之比大于 形状误差 1000的不平程度属于形状误差。 的不平程度属于形状误差。 的不平程度属于形状误差
表面粗糙度的符号
在图样上表示表面粗糙度的符号有三种： 在图样上表示表面粗糙度的符号有三种： a为基本符号，表示表面可以用任何方法 为基本符号， 为基本符号 获得； 表示表面是用去除材料的方法获 获得；b表示表面是用去除材料的方法获 得的； 表示表面是用不去除材料的方法 得的；c表示表面是用不去除材料的方法 获得的。 获得的。 a b c
参数值的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ用方法
可用类比法来确定。一般尺寸公差、 可用类比法来确定。一般尺寸公差、表面形状 公差小时，表面粗糙度参数值也小， 公差小时，表面粗糙度参数值也小，但也不存 在确定的函数关系。如机床的手轮或手柄。 在确定的函数关系。如机床的手轮或手柄。 一般情况下，它们之间有一定的对应关系， 一般情况下，它们之间有一定的对应关系，设 形状公差为T，尺寸公差为IT， 形状公差为 ，尺寸公差为 ，它们之间的关 系可参照以下对应关系： 系可参照以下对应关系： 若T≈0.6 IT，则Ra≤0.05 IT； Rz≤ 0.2 IT ， ； T≈0.4 IT，则Ra≤0.025 IT； Rz≤ 0.1 IT ， ； T≈0.25 IT，则Ra≤0.012 IT； Rz≤ 0.05 IT ， ； T＜0.25 IT，则Ra≤0.15 T； Rz≤ 0.6 T ＜ ， ；
表面粗糙度对零件性能的影响
影响零件的耐磨性。 影响零件的耐磨性。 影响配合性质的稳定性。 影响配合性质的稳定性。 影响零件的疲劳强度。 影响零件的疲劳强度。 影响零件的抗腐蚀性。 影响零件的抗腐蚀性。 影响零件的密封性。 影响零件的密封性。 对零件的外观、测量精度、表面光学性能、 对零件的外观、测量精度、表面光学性能、 导电导热性能和胶合强度等也有着不同程度 的影响。 的影响。
表面粗糙度（评定参数） 表面粗糙度（评定参数）的选择
评定参数的选择：如无特殊要求， 评定参数的选择：如无特殊要求，一般仅选用 高度参数。推荐优先选用R 因为R 高度参数。推荐优先选用 a值，因为 a能充分 反映零件表面轮廓的特征。以下情况下例外： 反映零件表面轮廓的特征。以下情况下例外： 当表面过于粗糙（ 当表面过于粗糙（Ra＞6.3µm）或过于光滑 ） 可选用R （ Ra＜ 0.025 µm ）时，可选用 z，因为此 范围便于选择用于测量R 的仪器测量。 范围便于选择用于测量 z的仪器测量。 当零件材料较软时，因为R 一般采用触针测量。 当零件材料较软时，因为 a一般采用触针测量。 当测量面积很小时，如顶尖、刀具的刃部、 当测量面积很小时，如顶尖、刀具的刃部、仪 表的小元件的表面，可选用R 表的小元件的表面，可选用 y值。
表面粗糙度的基本术语（ 表面粗糙度的基本术语（一）
取样长度l： 取样长度 ：评定表面粗糙度所规定的一段基准线长 应与表面粗糙度的大小相适应。 度。应与表面粗糙度的大小相适应。 评定长度 ln：评定长度一般按5个取样长度来确定。 ln：评定长度一般按5个取样长度来确定。 个取样长度来确定
基准线
L
L
L
Rz =
∑y
i =1
5
pi
+ ∑ yvi
i =1
5
5
表面粗糙度评定参数（ 表面粗糙度评定参数（三）
（3）轮廓最大高度Ｒy ）轮廓最大高度Ｒ 在取样长度内，轮廓的峰顶线和谷底线之间的距离。 在取样长度内 ，轮廓的峰顶线和谷底线之间的距离 。 峰顶线和谷底线平行于中线且分别通过轮廓最高点 和最低点。 和最低点
表面粗糙度的代号
a1、a2 处为粗糙度高度参数 的允许值（ 的允许值（µm）； ） b处标注加工方法 、 镀涂或其 处标注加工方法、 处标注加工方法 它表面处理； 它表面处理； c处标出取样长度（mm）； 处标出取样长度（ 处标出取样长度 ） d标出加工纹理方向符号； 标出加工纹理方向符号； 标出加工纹理方向符号 e处标出加工余量（mm）； 处标出加工余量（ 处标出加工余量 ） f处标出间距参数值（mm）或 处标出间距参数值（ ） 处标出间距参数值 轮廓支承长度率。 轮廓支承长度
4．滚动轴承的结构特点： 滚动轴承的结构特点：
滚动轴承是一种标准件。 滚动轴承是一种标准件。 有内外两种互换性。 有内外两种互换性。 滚动轴承的精度要求很高。 滚动轴承的精度要求很高。
5．有关滚动轴承的国标规定： 有关滚动轴承的国标规定：
3．滚动轴承的安装形式： 滚动轴承的安装形式：
外圈与箱体上的轴承座配合， 外圈与箱体上的轴承座配合， 内圈与旋转的轴颈配合。 内圈与旋转的轴颈配合。 通常外圈固定不动——因而 通常外圈固定不动 因而 外圈与轴承座为过盈配合； 外圈与轴承座为过盈配合； 内圈随轴一起旋转——内圈 内圈随轴一起旋转 内圈 与轴也为过盈配合。 与轴也为过盈配合。 考虑到运动过程中轴会受热 变形延伸， 变形延伸，一端轴承应能够 作轴向调节； 作轴向调节；调节好后应轴 向锁紧。 向锁紧。
Ry =︱ypmax︱+︱yvmax︱ ︱ ︱
间距参数和形状参数
间距参数--间距参数 轮廓单元的平均宽度RSm(轮廓微观不平 轮廓单元的平均宽度 轮廓微观不平 度的平均间距Sm) 度的平均间距 轮廓单峰平均间距S 轮廓单峰平均间距 形状参数— 形状参数 轮廓的支承长度率RMr(c) 轮廓的支承长度率
∑y
i =1
n
2 i
= min
轮廓算术平均中线m 在取样长度内， 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， 轮廓划分上下两部分，且使上下面积相等的直 线 。即：F1+F3+…+F2n-1= F2+F4+…+F2n
表面粗糙度的评定参数（一）
国家标准GB3505-2000中规定了 个评定参数，其中 中规定了6个评定参数 国家标准 中规定了 个评定参数， 有关高度特性的参数3个 间距特性的参数有2个 有关高度特性的参数 个，间距特性的参数有 个，形 状特性参数有1个 其中高度参数是主要的。 状特性参数有 个，其中高度参数是主要的。 （1）轮廓算术平均偏差Ｒa ）轮廓算术平均偏差Ｒ 在取样长度内， 在取样长度内 ， 被测实际轮廓上各点至轮廓中线距离绝 对值的平均值， 对值的平均值，即
标注举例
表面粗糙度的检测
比较法：将被测表面和表面粗糙度样板直接进行比较， 比较法：将被测表面和表面粗糙度样板直接进行比较，多
用于车间，评定表面粗糙度值较大的工件。 用于车间，评定表面粗糙度值较大的工件。
光切法：利用光切原理，用双管显微镜测量。 光切法：利用光切原理，用双管显微镜测量。 常用于测量