几何精度规范 互换性与技术测量D19综合设计.pdf

几何规范 公差公差设计设计与检测与检测 互换性与技术测量互换性与技术测量 d 1 9 综合设计 2 / 35 n 减速器的主要技术参数： 3 / 35 齿轮公差设计 / 35 4 u 减速器齿轮 n 减速器的主要技术参数： n 从动齿轮宽度b = 60mm ，其基准孔的基本尺寸为58mm， 滚动轴承孔的跨距l = 100 mm, 齿轮为钢制，箱体材料为铸铁。 5 / 35 g b / t 1 0 0 9 5 . 1 - 2 0 0 8 规定了齿轮的1 3 个精度等级，用0 、1 、 2 、3 、1 2 表示，其中0 级精度最高，1 2 级精度最低。 表 机械采用轮精度等 应用范围 精度等级 应用范围 精度等级 单啮仪、双啮仪 汽轮机减速器 金属切削机床 航空发动机 内燃机车、电气机车 轻型汽车 25 35 38 47 58 58 载重汽车 通用减速器 轧钢机 矿用绞车 起重机 拖拉机 69 68 510 610 69 610 u 减速器齿轮 / 35 6 n 计算齿轮圆周线速度，确定其平稳性精度为 8 级 运动精度要求不高，故也选 8 级 载荷分布均匀性精度一般不低于平稳性精度，选 7 级 )/(6 . 4 100060 22 sm nd v= = 渐开线圆柱齿轮精度等级的适用范围 精度等级 4 5 6 7 8 9 工作条件 与应用范围 用 于 特 殊精密分 度机构的 齿轮在速 度极高、 要求最平 稳及无噪 声情况下 工作的齿 轮*；高速 汽轮机的 齿轮；检 验 67 精 度齿轮的 测量齿轮 用 于 精 密 分 度 机 构的齿轮。 在高速、 要 求 高 平 稳 性 及 无 噪 声 情 况 下 工 作 的 齿 轮*；高速 汽 轮 机 的 齿轮； 检验 89精度齿 轮 的 测 量 齿轮 用 于 高 速 情 况 下 平稳工作， 要 求 最 高 效 率 及 无 噪 声 的 齿 轮*；航空 制 造 业 特 殊 重 要 的 小齿轮， 读 数 设 备 中 特 殊 精 密 传 动 的 齿 轮 在增高了速度与 适度功率的情况下 工作的齿轮或相反； 金属切削机床中的 进给齿轮(要求运动 协调)；具有一定速 度的减速器中的齿 轮， 读数设备中的传 动及具有一定速度 的非直齿齿轮传动， 航空制造业中的齿 轮 一 般 机 器 制造业中， 不 要求特殊精 度的齿轮， 分 度链以外的 机床用齿轮； 航空与汽车 拖拉机制造 业中不重要 的小齿轮； 起 重机构的齿 轮； 农业机器 中的小齿轮， 普通减速器 的齿轮 用 于 不 提 出 精 度 要 求 的 粗 糙 工 作 的 齿轮， 按照 大 载 荷 设 计， 且用于 轻 载 的 齿 轮 圆 周 速 度 m/s 直齿 35 20 15 10 6 2 斜齿 70 40 30 15 10 4 u 减速器齿轮 / 35 7 n 确定齿轮必检偏差项目 功能要求 精度项目 传动精度 、 传动平稳 (、)、 承载能力 (、)、 用途 分度、读数 航空、汽车、机床 拖拉机、减速 机、农用机械 透平机、轧钢机 精度等级 35 46 68 712 36 68 传动精度 或 或 或 或 传动平稳 或 与 或 与 与 功 能 要 求 承载能力 传动准确性：齿距累积总偏差 fp = 0.07 传动平稳性：单个齿距偏差 fpt = 0.018 齿廓总偏差 f = 0.025 承载均匀性：螺旋线总偏差 f = 0.021 u 减速器齿轮 8 / 35 n 若齿轮的检验项目同为某一精度等级时，可标注精度等级和标准 号。如齿轮检验项目同为8 级，则标注为： 8 gb/t l0095.12001 8 gb/t 10095.22001 n 若齿轮检验项目的精度等级不同时，如： 8(f 、fpt 、fp) 7(f) gb/t 10095.12001 u 减速器齿轮 / 35 9 mm zzm a n 150 cos2 )(21 = + = n 由中心距查表得到中心距极限偏差 fa = 31.5 m n 按齿轮设计手册查表和计算确定齿厚公差： esns = -0.110 esni = -0.223 n 对于中等模数的齿轮通常用公法线长度上、下偏差代替齿厚上、 下偏差: wk = 87.551 ebns = -0.117 ebni = -0.196 u 减速器齿轮 10 / 35 u 减速器齿轮 / 35 11 n 齿轮副中心距极限偏差 a =150 0.0315 n 轴线平行度 f = (l/b)f = (100 / 60)0.021 = 0.035 f =0.5(l/b)f = 0.5(100 / 60)0.021 = 0.018 u 减速器齿轮 轴系 精度设计 / 35 12 / 35 13 u 减速器输出轴 齿轮齿轮 齿轮齿轮 轴轴 承承 轴轴 承承 轴类零件的精度设计 应根据与轴相配合零 件（如滚动轴承、齿 轮、键、套筒等）对 轴的精度要求，合理 地确定轴的各部位的 尺寸公差、几何公差 和表面粗糙度参数值 / 35 14 l 确定轴向长度尺寸 在减速器中轴的长度采用 一般公差 u 减速器输出轴 / 35 15 l 确定几何公差基准 轴承是轴的支撑 轴上的几何公差基准 要素应该选择与轴承 配合的轴段 2 个轴线组成公共基准 u 减速器输出轴 / 35 16 l 确定与滚动轴承内圈配合轴颈尺寸公差 选择的0 级轴承属于轻 负荷，工作时承受定向 负荷作用。内圈与轴一 起转动，故内圈承受旋 转负荷。 与轴承内圈配合轴颈表 面采用包容要求 56k6 u 减速器输出轴 / 35 17 l 确定与滚动轴承内圈配合轴颈几何公差 与轴承内圈配合表面 要求圆柱度公差 按0 级轴承查表得圆柱 度公差值为0 . 0 0 5 u 减速器输出轴 / 35 18 l 确定与滚动轴承内圈配合轴颈几何公差 为保证5 5 轴线与公 共基准ab同轴，应 规定其径向圆跳动公 差 u 减速器输出轴 / 35 19 l 确定与滚动轴承内圈配合轴颈表面精度 2 个5 5 k 6 轴颈表面粗 糙度查表得r a上限值 为0 . 8 m 6 5 两端面r a上限值 为3 . 2 m u 减速器输出轴 / 35 20 l 确定与齿轮配合轴颈尺寸公差 齿轮精度等级为7 级 其内孔尺寸公差为h 7 考虑到输出轴上齿轮 传递的扭矩较大，应 采用过盈配合并加键 联结轴的公差为： 5 85 8 r 6r 6 齿轮与轴的配合为： 5 85 8 h 7h 7 / r 6/ r 6 齿轮精度等级为8 级 其内孔尺寸公差为h 8 轴的公差为： 55 8 n 78 n 7 齿轮与轴的配合为： 5 85 8 h 8 / n 7h 8 / n 7 u 减速器输出轴 / 35 21 l 确定与齿轮配合轴颈几何公差 为保证安装齿轮的轴 段轴线与公共基准a b同轴，应规定它们的 径向圆跳动公差 根据齿轮精度为8 级 和经验得: 5 8 的径向圆跳动公 差tr = 0 . 0 2 2 4 5 的径向圆跳动公 差tr = 0 . 0 1 7 u 减速器输出轴 / 35 22 l 确定与齿轮配合轴颈表面精度 4 5 n 7 和5 8 r 6 轴颈 表面粗糙度r a上限值 为0 . 8 m 定位端面表面粗糙度 r a上限值分别为3 . 2 和 1 . 6 m u 减速器输出轴 / 35 23 l 确定轴肩几何公差 6 5 轴肩两端面对公 共基准ab轴向圆跳 动公差 由表查得为0 . 0 1 5 u 减速器输出轴 / 35 24 l 确定键联结公差 都采用普通平键联结 轴上的键槽公差带取n 9n 9 u 减速器输出轴 / 35 25 l 确定表面精度 5 2 轴颈与密封件接 触，此表面表面粗糙 度一般选r a上限值为 1 . 6 m 轴其他表面粗糙度r a 上限值选为1 2 . 5 m u 减速器输出轴 / 35 26 l 确定一般公差 确定未注尺寸公差按 g b / t 1 8 0 4 m 加工 确定未注几何公差按 g b / t 1 1 8 4 k 加工 u 减速器输出轴 箱体 公差分析 / 35 27 / 35 28 2 8 0 和2 1 0 0 四孔与滚动轴承 外圈配合，因此，四孔的公差带应由 滚动轴承的精度、负荷大小和运转状 态来确定 轴承精度为0 级，外圈承受定向轻负 荷，四孔公差带分别为： 22 8 08 0 h 7h 7 22 1 0 01 0 0 h 7h 7 l 轴承孔的公差分析 u 箱体 / 35 29 l 中心距的公差分析 齿轮副中心距a =1 5 0 m m , 齿轮精度为8 级，查表得齿轮副中心距允许偏差为 ff aa =3 1 . 53 1 . 5 mm 箱体中心距允许偏差为： ff aa = 0 . 8ff aa = 0 . 8 3 1 . 5 = 2 5 m u 箱体 / 35 30 l 2 - 8 0 h 7 和2 - 1 0 0 h 7 的几何公差 为了保证齿轮传动载荷分布均匀性， 故要规定轴线平行度公差。根据齿轮 载荷分布均匀性精度为7 级得： 轴线平面上 f = 0 . 0 3 5 垂直平面上 f = 0 . 0 1 8 箱体轴线平行度公差取： f = f = 0 . 0 3 5 f = f = 0 . 0 1 8 u 箱体 / 35 31 l 2 - 8 0 h 7 和2 - 1 0 0 h 7 的几何公差 为了保证配合性质的要求，对同一对 （前后）孔应规定采用最大实体要求 零形位公差给出同轴度公差。 由表得8 0 h 7 圆柱度公差为0 . 0 0 8 ； 1 0 0 h 7 圆柱度公差为0 . 0 1 。 u 箱体 / 35 32 l 结合面的几何公差 箱体盖和箱座用螺栓连接。因螺栓为 m 1 2 , 其连接的孔为1 3 ，所以位置度 公差为t t = = 11 ，并采用最大实体要 求。 箱体（与轴承盖配合的）两端面垂直 度公差两端面对孔的轴线垂直度公差 取8 级。 箱体（与箱盖结合）表面的平面度公 差箱体表面的平面度公差取8 级 固定轴承盖的螺钉为m 8 , 通孔为9 ， 则螺孔位置度公差为0 . 5 u 箱体 / 35 33 l 螺纹精度 选取安装轴承盖的m 8 螺孔为中等级优 先选用的公差带 6 h （可省略标注） 箱座右侧安装油塞的m 1 6 1 . 5 螺孔公 差带 6 h 安装油标的m 1 2 螺孔精度要求较低， 选粗糙级公差带7 h u 箱体 / 35 34 l 表面精度 查表选取2 8 0 h 7 和2 1 0 0 h 7 孔表面