《摩擦学——摩擦与磨粒》课程教学资源（PPT课件）第一章 金属表面特性

第一章金属表面特性

第一章 金属表面特性

§1金属表面几何形收 冷固体的表面性质 表面形貌:表面的形状 表面组成:表面结构和物理、化学性质 冷微凸体:凸起的浪峰 冷表面几何形状误差 用表面浪纹度、表面粗糙度描述

§1 金属表面几何形状 ❖ 固体的表面性质 ❖ 表面形貌：表面的形状 ❖ 表面组成：表面结构和物理、化学性质 ❖ 微凸体：…凸起的波峰…… ❖ 表面几何形状误差 ❖ 用表面波纹度、表面粗糙度描述

1.表面波紋度 冷又称宏观粗糙度 是零件表面周期性重复出现的一种几何形状误差。 冷减少零件实际支承表面面积,在动配合中使零件 磨损加剧。 波高h:波峰与浪谷之间的距离。 冷浪距s:相邻兩浪形对应点的距离。 h/≈1:40;s-般1~10mm

1.表面波纹度 ❖ 又称宏观粗糙度 ❖ 是零件表面周期性重复出现的一种几何形状误差。 ❖ 减少零件实际支承表面面积，在动配合中使零件 磨损加剧。 ❖ 波高h：波峰与波谷之间的距离。 ❖ 波距s：相邻两波形对应点的距离。 ❖ h /s≈1：40 ；s一般1~10mm

表面形貌轮廓 中线:实体面积=空间面积 m.MN 样品长度1 微凸体 空间 实体

表面形貌轮廓 微凸体 x m m 样品长度l 中线：实体面积=空间面积 空间 实体 Zi

E表面粗糙度 冷又称微观粗糙度,无明显的周期性 冷波距较短(约2~80m) 波高h较小(约0.03~400m) 冷表面粗糙度越低,则表面越光亮 冷评定指标 Ra-轮论廓算术平均偏差、Rq-轮廓均方根偏差 Rz-微观不平度十点高度、Ry-轮廓最大高度

2.表面粗糙度 ❖又称微观粗糙度，无明显的周期性 ❖波距s较短（约2~800μm） ❖波高h较小（约0.03~400μm ） ❖表面粗糙度越低，则表面越光亮。 ❖评定指标： ❖Ra---轮廓算术平均偏差、Rq---轮廓均方根偏差 ❖Rz---微观不平度十点高度、Ry---轮廓最大高度

轮廓算术平均偏差Ra √中线m:实体面积=空间面积 R x Z,以中线为起点度量出的廓形高度 n在样品标准长度内的测量次数 l—随粗糙度而定,粗糙度等级不同,l值不同

✓ 中线m：实体面积＝空间面积 = = n i zi n Ra 1 1  = l f x dx l Ra 0 ( ) 1 Zi—以中线为起点度量出的廓形高度 n—在样品标准长度l内的测量次数 l —随粗糙度而定，粗糙度等级不同， l 值不同 轮廓算术平均偏差Ra

轮廓均方根偏差Rq √轮廓图形上各点和中线之间距离平方的平均值 的平方根 √Z大的点比重大,能高度反映粗糙度 √Ra≈0.8Rq k=∑(z) Ra=lf(x)dx

✓ 轮廓图形上各点和中线之间距离平方的平均值 的平方根 ✓ Zi大的点比重大，能高度反映粗糙度 ✓ Ra≈0.8Rq 2 1 1 2 ( ) 1       = = n i zi n Rq 2 1 0 2 ( ) 1       =  l f x dx l Ra 轮廓均方根偏差Rq

微观不平度十点高度R √是在标准长度内五个最高的轮廓峰高的平均值与 五个最低的轮廓谷深的平均值之和 ∑hn+∑h h,第个最高的轮廓峰高 hn第个最低的轮廓谷深

✓ 是在标准长度l内五个最高的轮廓峰高的平均值与 五个最低的轮廓谷深的平均值之和 5 5 1 5 1   = = + = i i hpi hvi Rz hpi—第i个最高的轮廓峰高 hvi —第i个最低的轮廓谷深 微观不平度十点高度Rz

☆轮廓最大高度Ry √是表面经常出现的微观不平度的最大高度。 √即在标准取样长度内轮廓顶线和轮廓谷底线之 间的距离。 一般取若干段,求R的平均值, √避免出现用R僵代替Ry

❖轮廓最大高度Ry ✓ 是表面经常出现的微观不平度的最大高度。 ✓ 即在标准取样长度内轮廓顶线和轮廓谷底线之 间的距离。 ✓ 一般取若干段，求Ry的平均值， ✓ 避免出现用R偶然代替 Ry

令相互换算(在一定程度上) 表面RqRa Re/Ra Ry Ra 车削1.10-1.15 4~5 4~5 磨削1.18-1.305~7 7~14 研磨1.30~1.50 7~14 随机统计 125 8.0

❖相互换算（在一定程度上） 表 面 Rq/Ra Rz/Ra Ry/Ra 车 削 磨 削 研 磨 随机统计 1.10~1.15 1.18~1.30 1.30~1.50 1.25 4~5 5~7 ---- ---- 4~5 7~14 7~14 8.0