第四章孔轴类零件精度设计基础

1、第四章孔轴类零件精度设计基础第四章 孔轴类零件精度设计基础l机械设计的一般过程方案设计结构设计精度设计方案结构化：强度刚度计算机构运动分析、运动学计算给出公差和配合：精度计算机械设计机械原理互换性技术运动方案草图正式图纸第四章 孔轴类零件精度设计基础l精度设计零件精度设计装配精度设计工艺精度设计尺寸公差形位公差表面粗糙度孔轴类零件滚动轴承平键与花键圆柱齿轮尺寸链第四章 孔轴类零件精度设计基础l尺寸公差与配合的选用l形位公差的选用l表面粗糙度的选用l滚动轴承的公差与配合第四章 孔轴类零件精度设计基础l尺寸公差p 基准制选择p 公差等级选择p 配合种类选择第四章 孔轴类零件精度设计基础基孔制 50

2、H7 50f6 50m6 50p6 一把定值50H7铰刀通用车刀或砂轮50h650P7 50M7 50P7 三把定值铰刀通用车刀或砂轮50F7 50M7 50F7 基轴制 定值刀具数目增加！第四章 孔轴类零件精度设计基础第四章 孔轴类零件精度设计基础基孔制基轴制非基准制无特殊要求情况下优先选用基孔制冷拔棒料不需机加工直接做轴仪器仪表盘中的小零件同一轴上有不同配合性质要求农业机械 纺织机械减少定值刀具定值量具数量孔比轴好加工p基准制的选择第四章 孔轴类零件精度设计基础间隙配合过渡配合过渡配合连杆活塞销活塞g6H7m6m6+0_G7M7h6M7+0_u同一轴上有不同性质配合基孔制基轴制第四章 孔轴

3、类零件精度设计基础活塞销加工不方便且不利于装配（装配时，易将连杆衬套孔刮伤，影响配合质量。u同一轴上有不同性质配合当采用基孔制时第四章 孔轴类零件精度设计基础当采用基轴制时u同一轴上有不同性质配合活塞销可制成光轴，衬套孔和活塞销孔分别按不同公差带加工，即便于生产又便于装配第四章 孔轴类零件精度设计基础基孔制基轴制无特殊要求情况下优先选用基孔制冷拔棒料不需机加工直接做轴仪器仪表盘中的小零件同一轴上有不同配合性质要求选用标准件做轴农业机械 纺织机械减少定值刀具定值量具数量孔比轴好加工键与键槽轴承外圈与箱体孔p基准制的选择第四章 孔轴类零件精度设计基础床头箱孔齿轮轴采用基孔制采用基轴制u 选用标准件

4、做轴第四章 孔轴类零件精度设计基础基孔制基轴制非基准制无特殊要求情况下优先选用基孔制冷拔棒料不需机加工直接做轴仪器仪表盘中的小零件同一轴上有不同配合性质要求选用标准件做轴农业机械 纺织机械减少定值刀具定值量具数量孔比轴好加工键与键槽轴承外圈与箱体孔p基准制的选择第四章 孔轴类零件精度设计基础k6f50f110J7J7f110f9u非基准制第四章 孔轴类零件精度设计基础床头箱孔(壳体孔）齿轮轴部件95K760 js6隔套6js10D60f11d7K95fu非基准制第四章 孔轴类零件精度设计基础基孔制基轴制非基准制无特殊要求情况下优先选用基孔制冷拔棒料不需机加工直接做轴仪器仪表盘中的小零件同一轴上

5、有不同配合性质要求选用标准件做轴农业机械 纺织机械减少定值刀具定值量具数量孔比轴好加工键与键槽轴承外圈与箱体孔p基准制的选择不重要的配合减少加工工序第四章 孔轴类零件精度设计基础l尺寸公差p 基准制选择p 公差等级选择p 配合种类选择第四章 孔轴类零件精度设计基础n公差等级选择原则u考虑使用性与经济性的统一u原则满足使用要求情况下尽量选用低精度等级尽量选用推荐的精度等级u工艺等价原则公称尺寸小于500mm公差等级高于8级精度时，推荐孔比轴低一级精度公差等级在8级精度以上时，孔与轴同一级精度公称尺寸大于等于500mm孔轴公差同级反映零件加工精度第四章 孔轴类零件精度设计基础n公差等级选择方法u计

6、算法v已经配合公差，按孔多轴少原则分配孔与轴的公差等级u类比法第四章 孔轴类零件精度设计基础v已经配合公差，按孔多轴少原则分配孔与轴的公差等级n公差等级选择方法计算法例题: 孔与轴的公称尺寸为60mm，根据使用要求，孔与轴的间隙最大不超过80um，最小不小于30um，是确定孔轴的公称等级解: 计算配合公差| 80 30 50maxminfTXXm配合公差等于孔轴公差之和50sfhTTTm查表得60IT6 19 m60IT7 30 m60IT6 60IT7 4950mm由于孔比轴难加工，选孔位IT7，轴为IT6第四章 孔轴类零件精度设计基础n公差等级选择方法u计算法已经配合公差，按孔多轴少原则分

7、配孔轴公差等级u类比法v考虑零件的功用和工作条件v考虑配合性质v考虑配合件的精度v掌握各种加工方法所能达到的精度等级, 表4-1v掌握各精度等级的应用范围,表4-2主配合表面: 孔IT6-8,轴IT5-7;次配合表面:IT9-IT12;非配合表面IT12 过渡配合和过盈配合定都不能太低:孔IT8,轴IT7与轴承/齿轮配合的零件,按轴承/齿轮精度等级确定相配零件的精度第四章 孔轴类零件精度设计基础第四章 孔轴类零件精度设计基础第四章 孔轴类零件精度设计基础l尺寸公差p 基准制选择p 公差等级选择p 配合种类选择第四章 孔轴类零件精度设计基础p配合选择u计算法u类比法已经极限间隙(过盈)，确定公差

8、等级和配合第四章 孔轴类零件精度设计基础n配合选择方法计算法例题: 孔与轴的公称尺寸为100mm，要求孔与轴的最大间隙不超过12um，最大过盈不超过-78um，是确定孔轴的公称等级与配合计算配合公差| |12 ( 78)| 90maxmaxfTXYm 配合公差等于孔轴公差之和90sfhTTTm查表得100IT8 54 m100IT7 35 m100IT8 100IT7 8990mm选孔位IT8，轴为IT7，孔的公差带为H8解: 无特殊要求，选基孔制经分析为过渡配合，轴的基本偏差为下偏差+72 Ymax1000+-H8ES=+54EI=0 p6+37Xmax轴的下偏差：| 54 12 42max

9、hXTeim查表得：p的下偏差为+37um，取轴为p7H81007p此时|54 37| 17maxXm0 7272maxYm 与已知要求相差不多，最后确定：第四章 孔轴类零件精度设计基础p配合选择u计算法u类比法已经极限间隙(过盈)，确定公差等级和配合v从配合类别配合类别入手, 表4-3v根据工作条件确定松紧确定松紧,表4-4第四章 孔轴类零件精度设计基础无相对运动要传递转矩永久结合较大过盈的过盈配合可拆结合要精确同轴轻型过盈配合、过渡配合或基本偏差为H(h)的间隙配合加紧固件不要精确同轴间隙配合加紧固件不需要传递转矩，要精确同轴过渡配合或轻的过盈配合有相对运动只有移动基本偏差为H(h)、G(

10、g) 等间隙配合转动或转动和移动的复合运动基本偏差AF(af) 等间隙配合v从配合类别入手, 表4-3v有相对运动间隙配合v无相对运动经常拆装过渡配合不常拆装过盈配合第四章 孔轴类零件精度设计基础v根据工作条件确定松紧,表4-4第四章 孔轴类零件精度设计基础p配合选择u计算法u类比法已经极限间隙(过盈)，确定公差等级和配合v从配合类别配合类别入手, 表4-3v根据工作条件确定松紧确定松紧,表4-4v对照配合特征确定基本偏差基本偏差, 表4-5第四章 孔轴类零件精度设计基础相对运动情况无定心要求的慢速转动高速转动中速转动精密低速转动或移动或手动移动基本偏差c(C)d(D)或e(E)f(F)g(G

11、) h (H)v对照配合特征确定基本偏差, 表4-5间隙配合按相对运动速度选择间隙配合按相对运动速度选择a(A),b(B),c(C)d(D),e(E)f(F)g(G) h (H)间隙特别大，应用较少，用于农用机械高速转动，补偿温升引起的热变形，并形成油膜厚度中速转动，用来形成油膜厚度间隙很小，无法形成油膜厚度，主要用于移动第四章 孔轴类零件精度设计基础过盈/间隙情况过盈率很小稍有平均间隙过盈率中等平均过盈近为零过盈率较大平均过盈较小过盈率大平均过盈稍大定心要求较好定心时定心精度较高时精密定心时更精密定心时装配与拆卸情况木锤装配拆卸方便木锤装配拆卸比较方便过盈大时需用压入机，可拆卸用锤或压力机装

12、拆卸较困难基本偏差js（JS）k（K）m（M）n（N）v对照配合特征确定基本偏差, 表4-5各种过渡配合基本偏差的比较与选择各种过渡配合基本偏差的比较与选择第四章 孔轴类零件精度设计基础过盈程度较小或小过盈中等与大过盈很大与特大过盈传递扭矩的大小加紧固件可传递一定扭矩与轴向力；不加紧固件用于准确定心仅传递小扭矩需轴向定位不加紧固件可传递较小扭矩与轴向力不加紧固件可传递大扭矩与轴向力、特大扭矩和动载荷装卸情况需要拆卸时，装入时使用压入机很少拆卸时不拆卸一般不推荐使用特重型需试验才能应用应选择p(P)/r(R)s(S)/t(T)u(U)/v(V)/x(X)/y(Y)/z(Z)v对照配合特征确定基本

13、偏差, 表4-5各种过盈配合基本偏差的比较与选择各种过盈配合基本偏差的比较与选择 第四章 孔轴类零件精度设计基础p配合选择u计算法u类比法已经极限间隙(过盈)，确定公差等级和配合v从配合类别配合类别入手, 表4-3v根据工作条件确定松紧确定松紧,表4-4v对照配合特征确定基本偏差基本偏差, 表4-5v首先选用优先配合优先配合, 表4-6, 表4-7第四章 孔轴类零件精度设计基础l尺寸公差与配合的选用l形位公差的选用l表面粗糙度的选用l滚动轴承的公差与配合第四章 孔轴类零件精度设计基础l 形位公差选用p 形位公差项目选择p 基准的选择p 形位公差等级的选择第四章 孔轴类零件精度设计基础p 形位公

14、差项目的选择总原则: 保证功用前提下，尽量减少形位公差项目n考虑零件的几何特征n考虑零件的使用要求n考虑检测的方便性n考虑综合控制功能平面类零件有平面度公差,不会有圆度、圆柱度和跳动公差 机床主轴规定跳动公差,轴颈处规定同轴度,齿轮与轴肩规定垂直度,键槽两侧规定对称度等回转类零件用径向全跳动代替圆柱度和同轴度，用圆跳动代替垂直度平面度和圆柱度的综合控制功能方向公差和位置公差的综合控制功能第四章 孔轴类零件精度设计基础l 形位公差选用p 形位公差项目选择p 基准的选择p 形位公差等级的选择第四章 孔轴类零件精度设计基础p 基准的种类n单一基准n公共基准n 多基准平行度,垂直度,对称度,倾斜度同轴

15、度,跳动公差位置度第四章 孔轴类零件精度设计基础n公共基准0.05 A-B ABu由两个或两个以上的要素组成u独立基准第四章 孔轴类零件精度设计基础l 形位公差选用p 形位公差项目选择p 基准的选择p 形位公差等级的选择第四章 孔轴类零件精度设计基础p 形位公差等级的选用推荐: T形状T位置0.15!负载越大，过盈量应越大!表4-14表4-17确定滚动轴承配合件的公差带第四章 孔轴类零件精度设计基础p 滚动轴承配合件的公差与选用n 轴颈、外壳孔的形位公差与表面粗糙度u形位公差u表面粗糙度圆柱度端面圆跳动,根据轴承精度和公称尺寸,表4-18根据配合件精度、公称尺寸和加工工艺,表16-4第四章 孔

16、轴类零件精度设计基础电机带传动减速器FVD联轴器卷筒运输带第四章 孔轴类零件精度设计基础动力动力系统系统传动传动系统系统工作工作系统系统第四章 孔轴类零件精度设计基础配合类型：配合类型：联轴器/齿轮内孔与轴头配合轴承内圈与轴颈配合轴承外圈与箱体机座孔配合箱体机座孔与端盖配合套筒与轴配合第四章 孔轴类零件精度设计基础齿轮与轴采用普通平键联结时,齿轮与轴的配合通常是过盈配合,而不是间隙配合或过渡配合. 原因分析:采用普通平键联结时,一方面键槽由于工作压力沿工作面分布不均匀,造成轴与轮毂变形不对称;另一方面,若有配合间隙, 轴与轮毂工作时易产生互相转磨损,配合表层材料剥蚀,造成联结失效.所以,齿轮与

17、轴的配合面之间不允许存在间隙, 而通常是采用过盈配合来改善普通平键联结时的缺陷. 选择配合的依据是:将传动零件上所承受的扭矩都转化到键上;齿轮与轴的配合面之间必须有足够的配合过盈量,以保证齿轮孔与轴工作时不相对转动.齿轮和轴的配合要据具体情况定,负荷较大一般用过盈配合，过盈量要看直径。 孔与轴配合应该考虑这几方面的情况：1.是否经常拆卸。2.转动的速度 3.转矩的大小 4.工作温度变化的大小 5.冲击载荷 6.是否有禁锢件 开始也觉得用过盈,但不知道应采取什么过盈量.如果太紧调整就很麻烦,不好打进去,装配工人很麻烦,所以现在暂时用过渡配合,我们现在加工的齿轮一般+0.015到+0.035,我采

18、用H7/k6, 在不同地方不只要看手册 v齿轮内孔与轴配合观点一：观点一：观点二：观点二：观点三：观点三：观点四：观点四：齿轮内孔和轴的配合一般采用H7/m6或者是H7/n6 观点五：观点五：H7/k6H7/m6H7/n6H7/p6H7/r6第四章 孔轴类零件精度设计基础要看你的使用环境和是否经常拆卸。使用中，冲击振动比较严重，又不经常拆卸，可以选紧一些的配合，例如：m6。反之，可以选松一些到配合，例如：k6。使用中，如果经常拆卸时，有时可以选js6等出厂的时候电机的输出轴一般都是m6，H7/m6虽然是过渡配合，但是实际联轴器装配的时候，都是有些过盈的，需要用力敲打装配的，如果有特殊要求，订货

19、的时候和厂家联系商定好了。常用联轴器的配合是H7/m6。这在设计手册中就有。H7/m6的配合感觉有些紧，特别是拆卸的时候不大方便，轴公差我在绘图时通常采取k6或者js6。v联轴器与轴配合观点一：观点一：观点二：观点二：观点三：观点三：观点四：观点四：H7/k6H7/m6H7/js66-30 H7/js6;30-50 H7/k6;50 H7/m6;这样选用的主要目的是保证同轴度 观点五：观点五：第四章 孔轴类零件精度设计基础v与轴承内圈配合的轴颈k6m6j6表4-14, 79页很紧很紧过渡配合过渡配合过盈配合过盈配合过盈配合过盈配合过盈配合过盈配合第四章 孔轴类零件精度设计基础v与轴承外圈配合的箱体机座孔G7J7H7表4-15, 80页Js7配合类型：齿轮内孔与轴头配合轴承内圈与轴颈配合轴承外圈与箱体机座孔配合箱体机座孔与端盖配合套筒与轴配合联轴器内孔与轴头配合H7/k6H7/m6H7/n6H7/p6H7/r6H7/k6H7/m6H7/js6k6m6j6G7J7H7Js7G7/f9 J7/f9H7/f9Js7/f9k6/D10m6/D10j6/D10第四章 孔轴类零件精度设计基础第四章