齿轮_键_公差与配合ppt课件

1、11.1 齿轮齿轮 齿轮是机器中的传动零件，它用来将主动轴的转动传齿轮是机器中的传动零件，它用来将主动轴的转动传送到从动轴上，以完成传递功率，变速及换向等功能。送到从动轴上，以完成传递功率，变速及换向等功能。 按两轴的相对位置不同，齿轮可分为三大类按两轴的相对位置不同，齿轮可分为三大类 圆柱齿轮圆柱齿轮( (图图a)a)，用于传递两平行轴的运动；，用于传递两平行轴的运动； 圆锥齿轮图圆锥齿轮图b b），用于传递两相交轴的运动；），用于传递两相交轴的运动； 蜗轮、蜗杆图蜗轮、蜗杆图c c），用于传递两相错且垂直轴的运动。），用于传递两相错且垂直轴的运动。 圆柱齿轮圆柱齿轮蜗轮、蜗杆蜗轮、蜗杆圆锥

2、齿轮圆锥齿轮按齿轮轮齿方向的不同可分为直齿、斜齿、人字齿等按齿轮轮齿方向的不同可分为直齿、斜齿、人字齿等 锥齿轮也有直齿、斜齿等形式锥齿轮也有直齿、斜齿等形式齿形轮廓曲线有渐开线、摆线及圆弧等，通常采用渐开线齿廓齿形轮廓曲线有渐开线、摆线及圆弧等，通常采用渐开线齿廓齿轮的结构齿轮的结构轮缘轮缘轮齿轮齿轴孔轴孔键槽键槽辐板辐板轮毂轮毂 圆柱齿轮圆柱齿轮 (1)齿顶圆直径齿顶圆直径(da)是通过是通过轮齿顶部的圆周直径；轮齿顶部的圆周直径； (2)齿根圆直径齿根圆直径(df)是通是通过轮齿根部的圆周直径；过轮齿根部的圆周直径； (3)分度圆直径分度圆直径(d)是齿顶是齿顶圆和齿根圆之间的一个圆的圆

3、和齿根圆之间的一个圆的直径，在该圆的圆周上齿厚直径，在该圆的圆周上齿厚(s)和齿槽宽和齿槽宽(e)相等相等(对标准齿对标准齿轮而言轮而言)。 (4)齿距齿距(p)在分度圆上，在分度圆上，是两个相邻齿对应点间的弧长，是两个相邻齿对应点间的弧长，标准齿轮标准齿轮s=e，p=s+e。 (5)齿高齿高(h)是从齿顶到齿根的径向距离，是从齿顶到齿根的径向距离，h=ha+hf； 齿顶高齿顶高(ha)(ha)是从齿顶圆到分度圆的径向距离；是从齿顶圆到分度圆的径向距离； 齿根高齿根高(hf)(hf)是从分度圆到齿根圆的径向距离。是从分度圆到齿根圆的径向距离。 (6)模数模数(m)：设齿轮的齿数为，则有：设齿轮

4、的齿数为，则有 /* * 令令/，则，则 (7)压力角、齿形角压力角、齿形角 在分度圆齿廓上的点在分度圆齿廓上的点K K在齿轮转动在齿轮转动时，它的运动方向时，它的运动方向( (分度圆的切线方向分度圆的切线方向) )和正压力方向和正压力方向( (渐开线的法线方向渐开线的法线方向) )所所夹的锐角，称为压力角。夹的锐角，称为压力角。 而加工齿轮用的基本齿条的法向而加工齿轮用的基本齿条的法向压力角，称为齿形角。压力角，称为齿形角。 压力角和齿形角均以压力角和齿形角均以表示。表示。 我国标准规定我国标准规定角为角为2020(8)节圆节圆(d)： 当两齿轮啮合时，在中心的连当两齿轮啮合时，在中心的连线

5、上，两齿廓的接触点，称为节线上，两齿廓的接触点，称为节点点(p)。以。以o1，o2为圆心，分别过为圆心，分别过节点所作的两个圆，称为节圆，节点所作的两个圆，称为节圆，两节圆相切，其直径分别用两节圆相切，其直径分别用d1、d2表示。表示。 5.1.2 圆柱齿轮的规定画法圆柱齿轮的规定画法 (1)单个圆柱齿轮画法单个圆柱齿轮画法 表示轴孔有键槽的齿轮表示轴孔有键槽的齿轮可采用两个视图，常用一个可采用两个视图，常用一个视图和一个局部视图视图和一个局部视图( (即左视即左视图中只画键槽口图中只画键槽口) )。 齿根线齿根线齿顶线齿顶线分度线分度线 如需要表示轮齿如需要表示轮齿( (斜齿、人斜齿、人字齿

6、字齿) )的方向时，可用三条与轮的方向时，可用三条与轮齿方向一致的细实线表示齿方向一致的细实线表示 如需要表示齿形轮廓曲线，可在如需要表示齿形轮廓曲线，可在图中用粗实线画出一个或两个齿形，图中用粗实线画出一个或两个齿形，或单独另画出它的局部放大图。或单独另画出它的局部放大图。 圆柱齿轮的图样格式圆柱齿轮的图样格式 轮齿部分的三个直径尺寸，只需注出分度圆直径和齿顶圆直径轮齿部分的三个直径尺寸，只需注出分度圆直径和齿顶圆直径 (2)圆柱齿轮啮合画法圆柱齿轮啮合画法 在垂直于圆柱齿轮轴线的投影面上的视图中，啮合区内在垂直于圆柱齿轮轴线的投影面上的视图中，啮合区内的齿顶圆均用粗实线绘制的齿顶圆均用粗实

7、线绘制( (图图a)a)，其省略画法如图，其省略画法如图b b所示。所示。 ab 在平行于齿轮轴线的投影面上的外形视图中，啮合区只用在平行于齿轮轴线的投影面上的外形视图中，啮合区只用粗实线画出节线，齿顶线和齿根线均不画。在两齿轮其它处的粗实线画出节线，齿顶线和齿根线均不画。在两齿轮其它处的节线仍用细点画线绘制节线仍用细点画线绘制( (图图a)a)。如需表示轮齿的方向时，画法。如需表示轮齿的方向时，画法与单个齿轮相同与单个齿轮相同( (图图b b和和c)c)。 abc两圆柱齿轮内啮合的画法两圆柱齿轮内啮合的画法 12. 键及其连接键及其连接 键用于连接轴和轴上的传动件键用于连接轴和轴上的传动件如

8、齿轮、皮带轮等使轴和传动如齿轮、皮带轮等使轴和传动件不发生相对转动，以传递扭矩或件不发生相对转动，以传递扭矩或旋转运动旋转运动 键键轴轴皮带轮皮带轮键的作用键的作用键的型式、标记及连接画法键的型式、标记及连接画法 常用键的型式有普通平键、半圆键和钩头楔键，普通平键常用键的型式有普通平键、半圆键和钩头楔键，普通平键分分A A型、型、B B型、型、C C型型 A型型普通平键普通平键半圆键半圆键钩头楔键钩头楔键B型型C型型常用键的种类、型式、标记和连接画法常用键的种类、型式、标记和连接画法键键bXLGB1096-79键键bXd1GB1099-79半圆键半圆键GB1099-79普通平键普通平键 A型型

9、GB1096-79键键bXLGB1565-79钩头楔键钩头楔键GB1565-79轴和轮毂上键槽的画法和尺寸标注轴和轮毂上键槽的画法和尺寸标注 公差与配合公差与配合 在成批或大量生产中，要求零件具有互换性，即当装配在成批或大量生产中，要求零件具有互换性，即当装配一台机器或部件时，只要在一批相同规格的零件中任取一件一台机器或部件时，只要在一批相同规格的零件中任取一件装配到机器或部件上，不需修配加工就能满足性能要求装配到机器或部件上，不需修配加工就能满足性能要求 一一 极限与配合的概念极限与配合的概念GB/T 1800.1-2019） 公差的有关术语和定义公差的有关术语和定义(GB/T 1800.2

10、-2019) (GB/T 1800.2-2019) 以上图销轴为例以上图销轴为例 1) 基本尺寸基本尺寸零件设计时，根据性能和工艺要求，通过零件设计时，根据性能和工艺要求，通过必要的计算和实验确定的尺寸。如图中销轴直径必要的计算和实验确定的尺寸。如图中销轴直径20，长度，长度40 2) 实际尺寸实际尺寸实际测量获得的尺寸实际测量获得的尺寸 3) 极限尺寸极限尺寸允许的零件实际尺寸变化的两个极限值。允许的零件实际尺寸变化的两个极限值。 实际尺寸应位于其中，也可达到极限尺寸。两个极限值中实际尺寸应位于其中，也可达到极限尺寸。两个极限值中,大大的一个称最大极限尺寸，小的一个称最小极限尺寸，如图中销的

11、一个称最大极限尺寸，小的一个称最小极限尺寸，如图中销轴的最大极限尺寸为轴的最大极限尺寸为20.023。最小极限尺寸为。最小极限尺寸为20.002 4) 尺寸偏差尺寸偏差(简称偏差简称偏差) 某一尺寸某一尺寸(实际尺寸、极限尺寸等实际尺寸、极限尺寸等等等)减去基本尺寸所得的代数差。其中减去基本尺寸所得的代数差。其中最大极限尺寸基本尺寸上偏差最大极限尺寸基本尺寸上偏差 最小极限尺寸基本尺寸下偏差最小极限尺寸基本尺寸下偏差 5) 尺寸公差尺寸公差(简称公差简称公差)-允许尺寸的变动量，可用下式表示：允许尺寸的变动量，可用下式表示： 尺寸公差最大极限尺寸最小极限尺寸尺寸公差最大极限尺寸最小极限尺寸 2

12、.2.公差带公差带 零线零线在极限与配合图解中，表示基本尺寸的一条在极限与配合图解中，表示基本尺寸的一条直线，以其为基准确定偏差和公差直线，以其为基准确定偏差和公差 公差带公差带-在公差带图解中，由代表上偏差和下偏差或在公差带图解中，由代表上偏差和下偏差或最大极限尺寸和最小极限尺寸的两条直线所限定的一个区域最大极限尺寸和最小极限尺寸的两条直线所限定的一个区域 公差带示意图公差带示意图 孔和轴的上偏差分别以孔和轴的上偏差分别以ESES和和eses表示；孔和轴的下偏表示；孔和轴的下偏差分别以差分别以EIEI和和eiei表示表示 3标准公差和基本偏差标准公差和基本偏差 1标准公差标准公差标准公差是国

13、标规定的用来确定公差带标准公差是国标规定的用来确定公差带大小的标准化数值大小的标准化数值 （见表（见表 GB1800.32019 ） 对一定的基本尺寸而言，公差等级越高，公差数值越小，对一定的基本尺寸而言，公差等级越高，公差数值越小，尺寸精度越高。属于同一公差等级的公差数值，基本尺寸越尺寸精度越高。属于同一公差等级的公差数值，基本尺寸越大，对应的公差数值越大，但被认为具有同等的精确程度大，对应的公差数值越大，但被认为具有同等的精确程度 2基本偏差基本偏差是确定公差带相对零线位置的那个是确定公差带相对零线位置的那个极限偏差，它可以是上偏差或下偏差。一般指靠近零线的极限偏差，它可以是上偏差或下偏差

14、。一般指靠近零线的那个偏差。当公差带在零线上方时，基本偏差为下偏差；那个偏差。当公差带在零线上方时，基本偏差为下偏差；反之，则为上偏差。反之，则为上偏差。 标准公差按基本尺寸范围和标准公差等级确定，分标准公差按基本尺寸范围和标准公差等级确定，分2020个个级别，即级别，即IT01IT01、IT0IT0、IT1IT1至至IT18 IT18 基本偏差系列基本偏差系列基本偏差系列确定了孔和轴的公差带位置。基本偏差系列确定了孔和轴的公差带位置。4公差带代号公差带代号 公差带代号由基本偏差代号和公差等级组成公差带代号由基本偏差代号和公差等级组成 例例1 1已知孔的基本尺寸为已知孔的基本尺寸为5050，公

15、差等级为，公差等级为8 8级，基本级，基本偏差代号为偏差代号为H H，写出公差带代号，并查出极限偏差值。，写出公差带代号，并查出极限偏差值。 解：解： 由公差带代号定义，公差带代号为由公差带代号定义，公差带代号为50H8 50H8 由孔极限偏差表查得：上偏差值为：由孔极限偏差表查得：上偏差值为：0.039，下偏，下偏差值为差值为0，孔的尺寸可写为，孔的尺寸可写为 或或公差带示意图公差带示意图 50+0.039 0 50H8( )+0.0390例已知轴的基本尺寸为例已知轴的基本尺寸为5050，公差等级为，公差等级为7 7级，基本级，基本偏差代号为，写出公差带代号，并查出极限偏差值。偏差代号为，写

16、出公差带代号，并查出极限偏差值。 解解: :公差带代号为公差带代号为50f7 50f7 由轴的极限偏差表查得：上偏差为：由轴的极限偏差表查得：上偏差为：0.025，下偏，下偏差为：差为：0.050，轴的尺寸可写为，轴的尺寸可写为 或或公差带示意图公差带示意图 50-0.025-0.050 30f7( ) -0.025-0.050二二 配合与基准制配合与基准制 配合配合 配合是基本尺寸相同，相互结合的孔、轴公差带之间的关配合是基本尺寸相同，相互结合的孔、轴公差带之间的关系。根据使用要求不同，孔和轴装配可能出现不同的松紧程度系。根据使用要求不同，孔和轴装配可能出现不同的松紧程度 1)间隙配合间隙配

17、合任取一对基本尺寸相同的轴和孔相配，任取一对基本尺寸相同的轴和孔相配，当孔的尺寸减轴的尺寸为正或零时称间隙配合。此时孔的公当孔的尺寸减轴的尺寸为正或零时称间隙配合。此时孔的公差带在轴的公差带之上差带在轴的公差带之上 孔孔轴轴图例：图例：最大极限尺寸最大极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸最大极限尺寸最大极限尺寸最大间隙最大间隙最小间隙最小间隙最大间隙最大间隙最小间隙最小间隙 ) )过盈配合过盈配合任取一对基本尺寸相同的轴和孔相配，任取一对基本尺寸相同的轴和孔相配，当孔的尺寸减轴的尺寸为负或零时称过盈配合。此时轴的公当孔的尺寸减轴的尺寸为负或零时称过盈配合。此时轴的公差带在孔

18、的公差带之上差带在孔的公差带之上 最大过盈最大过盈最小过盈最小过盈孔孔轴轴图例：图例：最大过盈最大过盈最小过盈最小过盈最大极限尺寸最大极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸最大极限尺寸最大极限尺寸 3)过渡配合过渡配合任取一对基本尺寸相同的轴和孔相配，当任取一对基本尺寸相同的轴和孔相配，当孔的尺寸减轴的尺寸可能为正也可能为负时称过渡配合。此时孔的尺寸减轴的尺寸可能为正也可能为负时称过渡配合。此时孔的公差带和轴的公差带相互重叠孔的公差带和轴的公差带相互重叠 孔孔轴轴图例：图例：最大间隙最大间隙最大过盈最大过盈最小极限尺寸最小极限尺寸最大极限尺寸最大极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺

19、寸最大极限尺寸最大极限尺寸最大过盈最大过盈最大间隙最大间隙配合制配合制 在制造配合的零件时，如果孔和轴两者都可以任意变在制造配合的零件时，如果孔和轴两者都可以任意变动，则情况变化极多，不便于零件的设计和制造。我们使动，则情况变化极多，不便于零件的设计和制造。我们使其中一种零件作为基准件，它的基本偏差固定，通过改变其中一种零件作为基准件，它的基本偏差固定，通过改变另一种非基准件的基本偏差来获得各种不同性质配合的制另一种非基准件的基本偏差来获得各种不同性质配合的制度称为配合制度称为配合制 国家标准规定配合制度有基孔制配合和基轴制配合国家标准规定配合制度有基孔制配合和基轴制配合 基孔制配合基孔制配合

20、基本偏差为一定的孔公差带与不同基本基本偏差为一定的孔公差带与不同基本偏差的轴公差带构成的各种配合称基孔制配合偏差的轴公差带构成的各种配合称基孔制配合 基准孔基准孔间隙配合间隙配合过渡配合过渡配合过盈配合过盈配合公差带图：公差带图：0-0+基准孔的基本偏差代号为基准孔的基本偏差代号为“H”。 基轴制配合基轴制配合基本偏差为一定的轴公差带与不同基基本偏差为一定的轴公差带与不同基本偏差的孔公差带构成的各种配合称基轴制配合本偏差的孔公差带构成的各种配合称基轴制配合 基准轴基准轴间隙配合间隙配合过渡配合过渡配合过盈配合过盈配合公差带图：公差带图：-+基准轴的基本偏差代号为基准轴的基本偏差代号为“h”。配

21、合代号配合代号 配合代号用孔、轴公差带代号组成的分数式表示，分子配合代号用孔、轴公差带代号组成的分数式表示，分子表示孔的公差带代号，分母表示轴的公差带代号表示孔的公差带代号，分母表示轴的公差带代号 例例1 1基本尺寸为基本尺寸为50mm50mm，基孔制配合，孔的公差等级为，基孔制配合，孔的公差等级为8 8级，轴的基本偏差为，公差等级为级，轴的基本偏差为，公差等级为7 7级，试写出它们的基本级，试写出它们的基本尺寸和配合代号尺寸和配合代号 解：解： 根据配合代号的组成写为根据配合代号的组成写为 50H8或或50H8/f7 f7 由基本偏差系列图或查出孔、轴极限偏差值，可得由基本偏差系列图或查出孔

22、、轴极限偏差值，可得此配合为间隙配合此配合为间隙配合 例例2 2已知配合代号为：已知配合代号为：40K7/h640K7/h6，试说明配合代号含义，试说明配合代号含义 解：解： 根据公差带代号及配合代号的组成，可知：根据公差带代号及配合代号的组成，可知：40K7/h640K7/h6表示基本尺寸为表示基本尺寸为40mm40mm，公差等级为，公差等级为6 6级的基准轴与基级的基准轴与基本偏差为本偏差为K K，公差等级为，公差等级为7 7级的孔形成的基轴制过渡配合。级的孔形成的基轴制过渡配合。 例例3 3如下图，已知配合代号为如下图，已知配合代号为20H6/h520H6/h5，试说明它是，试说明它是基

23、孔制配合还是基轴制配合基孔制配合还是基轴制配合? ? 解：看分子解：看分子“H H可说是可说是基孔制配合，看分母基孔制配合，看分母“又又可说是基轴制配合。但因可说是基轴制配合。但因20N6/h520N6/h5是基轴制配合，对是基轴制配合，对同一根光轴，一般不应有两种同一根光轴，一般不应有两种配合制度。所以，应理解配合制度。所以，应理解20H6/h520H6/h5也是基轴制配合。也是基轴制配合。 活塞活塞套筒套筒连杆连杆活塞销活塞销5.2.3 公差与配合的选用公差与配合的选用 1.基准制配合的选择基准制配合的选择 实际生产中选用基孔制配合还是基轴制配合，要从机实际生产中选用基孔制配合还是基轴制配

24、合，要从机器的结构，工艺要求，经济性等方面的因素考虑，一般情器的结构，工艺要求，经济性等方面的因素考虑，一般情况下应优先选用基孔制配合况下应优先选用基孔制配合 若与标准件形成配合时，若与标准件形成配合时，应按标准件确定基准制配合。应按标准件确定基准制配合。例如：与滚动轴承内圈配合的例如：与滚动轴承内圈配合的轴应按基孔制配合；与滚动轴轴应按基孔制配合；与滚动轴承外圈配合的孔应按基轴制配承外圈配合的孔应按基轴制配合合 基轴制基轴制基孔制基孔制2.公差等级的选择公差等级的选择 考虑到孔的加工较轴的加工困难，因此选用公差等级时，考虑到孔的加工较轴的加工困难，因此选用公差等级时，通常孔比轴低一级通常孔比轴低一级 3.公差带和配合的优先选用公差带和配合的优先选用 国家标准规定了优先、常用和一般用途的公差带和与国家标准规定了优先、常用和一般用途的公差带和与之相应的常用和优先选用的配合。一般情况，应优先选用之相应的常用和优先选用的配合。一般情况，应优先选用基孔