機(jī)械零件表面粗糙度的選擇.doc

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機(jī)械零件表面粗糙度的選擇 表面粗糙度是反映零件表面微觀幾何形狀誤差的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)，是檢驗(yàn)零件表面質(zhì)量的主要依據(jù)。通常，機(jī)械零件表面粗糙度的大小與加工方法和加工精度有關(guān)，它直接影響靜配合的堅(jiān)固程度、摩擦消耗功多少、零件的疲勞強(qiáng)度及耐蝕性能。它選擇的合理與否，直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、使用壽命和生產(chǎn)成本。 1、零件表面粗糙度的選擇原則 ⑴在滿(mǎn)足表面工作要求的情況下，盡量選大值。 ⑵同一零件上，工作表面粗糙度值低于非工作表面粗糙度值。 ⑶摩擦表面粗糙度值低于非摩擦表面粗糙度值。 ⑷受循環(huán)負(fù)荷的表面及易引起應(yīng)力集中的表面粗糙度值要小。 ⑸配合性質(zhì)穩(wěn)定性要求高的結(jié)合表面，粗糙度值要小。對(duì)動(dòng)配合，配合間隙小的表面，粗糙度值要?。粚?duì)靜配合，要求連接牢固可靠，承受載荷大時(shí)粗糙度值要小。 ⑹配合性質(zhì)相同，零件尺寸越小則粗糙度值越??；同一公差等級(jí)，小尺寸比大尺寸的粗糙度值要小，軸比孔的粗糙度值要小。 2、常用的選擇零件表面粗糙度的方法及弊病 在機(jī)械零件設(shè)計(jì)工作中粗糙度的選擇方法有 3 種，即計(jì)算法、試驗(yàn)法和類(lèi)比法。應(yīng)用最普遍的是類(lèi)比法，此法雖簡(jiǎn)便、迅速、有效，但需要有充足的參考資料。目前，設(shè)計(jì)中最常用的是與公差等級(jí)相適應(yīng)的表面粗糙度，即計(jì)算法。通常情況下，機(jī)械零件尺寸公差要求越小，機(jī)械零件的表面粗糙度值也越小，但它們之間又不存在固定的函數(shù)關(guān)系。如一些機(jī)器、儀器上的手柄、手輪以及衛(wèi)生設(shè)備、食品機(jī)械上的某些機(jī)械零件的修飾表面，它們的表面要求加工得很光滑（即表面粗糙度要求很高），但其尺寸公差要求卻很低。 一般情況下，有尺寸公差要求的零件，其公差等級(jí)與表面粗糙度數(shù)值之間還是有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系的。雖然機(jī)械零件表面粗糙度與尺寸公差之間關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式在相關(guān)工具書(shū)中都有很多介紹，并列表供讀者選用。但只要細(xì)心閱來(lái)就會(huì)發(fā)現(xiàn)，雖然采取完全相同的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式，但所列表中的數(shù)值也不盡相同，有的還有很大的差異。這就給不熟悉這方面情況的人帶來(lái)了困惑，同時(shí)也增加了他們?cè)跈C(jī)械零件設(shè)計(jì)工作中選擇表面粗糙度的困難。 3、按零件類(lèi)型及公差等級(jí)選擇零件表面粗糙度 在實(shí)際工作中，對(duì)于不同類(lèi)型的機(jī)器，其零件在相同尺寸公差的條件下，對(duì)表面粗糙度的要求是有差別的，原因是在機(jī)械零件的設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中，對(duì)于不同類(lèi)型的機(jī)器，其零件的配合穩(wěn)定性和互換性的要求是不同的。因此，我們把粗糙度的選擇同零件類(lèi)型聯(lián)系起來(lái)更趨于合理。機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)中把零件分為精密機(jī)械零件、普通精密機(jī)械零件及通用機(jī)械零件 3 種類(lèi)型。在此我們通過(guò)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中的相關(guān)數(shù)值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，將舊的表面粗糙度國(guó)標(biāo)(GB1031—68)轉(zhuǎn)換為參照采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ISO 頒布的新國(guó)標(biāo)(GB1031—83)，采用優(yōu)先選用的評(píng)定參數(shù)，即輪廓算術(shù)平均偏差值 Ra= (1)/ (1) !10 y dx。并采用Ra 優(yōu)先選用的第一系列數(shù)值，推導(dǎo)出表面粗糙度 Ra 與尺寸公差 IT 之間的有關(guān)關(guān)系式為： 第 1 類(lèi)：Ra≥1.6 時(shí)，Ra≤0.008IT；Ra≤0.8 時(shí)，Ra≤0.010IT。 第 2 類(lèi)：Ra≥1.6 時(shí)，Ra≤0.021IT；Ra≤0.8 時(shí)，Ra≤0.018IT。 第 3 類(lèi)：Ra≤0.042IT。 并將上述 3 種關(guān)系式列表，如表 1、表 2、表 3 所示。 在設(shè)計(jì)工作中，表面粗糙度的選擇歸根到底還是必須從實(shí)際出發(fā)，全面衡量零件的表面功能和工藝經(jīng)濟(jì)性，才能做出合理的選擇。表中給出的與零件公差等級(jí)相適應(yīng)的表面粗糙度值可供設(shè)計(jì)時(shí)參考。