德语常用典型零件设计

1、n滚动轴承结合的精度设计滚动轴承结合的精度设计(Wlzlageverbindunen)n平键平键 矩形花键结合矩形花键结合的精度设计的精度设计Feder- und Profilwelleverbindungn结合结合的精度设计的精度设计(Schraubverbindungen) n概述概述 (bersicht)n滚动轴承的精度等级及外形尺寸公差滚动轴承的精度等级及外形尺寸公差 (Toleranzklass und auenformmatoleranz )n滚动轴承结合的公差特点滚动轴承结合的公差特点n(Toleranz Eigenschaften)n滚动轴承结合的公差带的选用滚动轴承结合的公差

2、带的选用(Anwendung fr Toleranzzone)一、一、(bersicht)应用范围与互换性应用范围与互换性 滚动轴承的精度等级及外形尺寸公差滚动轴承的精度等级及外形尺寸公差 (Toleranzklass und auenformma)n滚动轴承的精度等级是按其外形尺寸公差和旋转精度划分的。n外形尺寸公差外形尺寸公差 (auenformma)n内径、外径、宽度尺寸公差n旋转精度旋转精度 (Umfangsprazisions)n内圈的径向跳动内圈的径向跳动Kia (成套轴承) .n内圈的基准端面对内孔径向跳动Sd 内圈的端面（背面）对滚道的跳动Sia(成套轴承)n外圈的径向跳动外圈

3、的径向跳动Kea (成套轴承) .n外径表面母线对基准端面的倾斜度的变动量SDn外径表面母线对凸缘背面的倾斜度的变动量SD1n外圈的端面对滚道的跳动Sea(成套轴承) 等向心球轴承分为0、6、5、4和2共五级，其中2级最高。和原标准G、E、D、C、B相应2、滚动轴承精度等级的应用、滚动轴承精度等级的应用(Anwendung fr Toleranzklass)n6级级用于普通机床主轴的用于普通机床主轴的后后轴承轴承、精密机床变速箱等转、精密机床变速箱等转速和旋转精度要求较高的旋速和旋转精度要求较高的旋转机构。转机构。n5、4级级用于精密机床的主轴用于精密机床的主轴承、精密仪器仪表中使用的承、精密

4、仪器仪表中使用的主要轴承主要轴承等转速和旋转精度等转速和旋转精度要求高的旋转机构。要求高的旋转机构。n 2级级用于齿轮磨床、精密坐用于齿轮磨床、精密坐标镗床、标镗床、高精度仪器仪表高精度仪器仪表等等转速和旋转精度要求很高的转速和旋转精度要求很高的旋转机构的旋转机构的主要轴承主要轴承。0级 用于普通机床的变用于普通机床的变速箱、汽车和拖拉机速箱、汽车和拖拉机的变速箱、普通电动的变速箱、普通电动机、水泵、压缩机等机、水泵、压缩机等一般旋转机构中低、一般旋转机构中低、中速及旋转精度要求中速及旋转精度要求不高的轴承，在机械不高的轴承，在机械中应用最广。中应用最广。滚动轴承结合的公差特点滚动轴承结合的公

5、差特点 (Toleranz Eigenschaften) 图6-2n2. 内径内径dmp的上偏差为的上偏差为03、滚动轴承尺寸公差特点（续）、滚动轴承尺寸公差特点（续）n基准制：基准制：n内圈配合基孔制，外圈基轴制。n配合性质：配合性质：n应采用过盈配合（保证一起转动）；过盈量不能太大（薄壁零件，要装卸）。n内径公差带布置在零线下面内径公差带布置在零线下面（防止过盈量过大或过小），和轴相结合时比（基孔制的）同名配合略紧一些。滚动轴承结合公差带的选用滚动轴承结合公差带的选用(Anwendung fr Toleranzzone)2. 配合的选用配合的选用 (Passungsanwendung)n配

6、合的选择方法配合的选择方法n1）类比法类比法n2）计算法计算法n内圈与轴径：内圈与轴径：n材料强度：材料强度：Ymaxn连接强度：连接强度：Yminn2 负荷大小负荷大小(Lastgroee)n轴承当量径向动负荷轴承当量径向动负荷Pr与额定径向动负荷与额定径向动负荷Cr比比值：值：nPr0.07Cr为为 轻负荷；轻负荷；0.07Cr Pr 0.15Cr为为 正正常负荷；常负荷； Pr 0.15Cr为为 重负荷重负荷n负荷大，配合紧一些；负荷大，配合紧一些；n有冲击负荷，配合紧一有冲击负荷，配合紧一些。些。n3）轴承工作温度）轴承工作温度n4）其它（参阅表）其它（参阅表6-3、4）n速度、壳体厚

7、度速度、壳体厚度例：已知减速器小齿轮，旋转精度较高,内径= 35mm，外径= 80mm，Cr为32000N，Pr=3800Nn试用类比法确定内外圈配合公差带代号，并计算极限配合，解：n1、精度等级为6级向心球轴承（旋转精度较高旋转精度较高）；n2、由给定条件内圈受循环负荷、外圈受固定负荷;n3、Pr/Cr=3800/32000=0.12n4、参考表6-3及6-5选外壳孔公差带为G7或H7,考虑小齿轮的旋转精度要求高，最终选用J7；轴颈公差带k6；n4、根据6级向心球轴承，查表6-1确定内外圈平均直径上下偏差分别为：0、-10和0，-11；n5、查表2-2和表2-5，表2-6n 确定轴径 IT6

8、=16，k=+2，则 ei=2， es=18； 确定壳体孔 IT7=30 J=18， 则ES=18，EI=-12；例(续)：n求轴承内圈与轴形成的极限配合： Ymax=EI-es=（-10）-18=-28 Ymin=ES-ei=0-2=-2 Y平均平均=-15n求轴承的极限配合 xmax =EI-es =18-(-11 ) =29 Ymax =ES-ei=0-12=-12 x平均平均=(29-12)/2=8.5结论：轴承内圈与轴形成过渡配合；外圈与箱体孔形成平均间隙，比内圈配合松一些是精确的。 如果采用 G7或H7则更松一些。配合表面的其它技术要求配合表面的其它技术要求n1. 形状、位置形状、

9、位置公差公差 2. 配合表面的配合表面的表面粗糙度表面粗糙度n图6-7平键平键 (矩形花键矩形花键)结合结合的精度设计的精度设计Przisionskonstruktion fr Federverbindungn 6.2.1 平键联结的精度设计平键联结的精度设计n键的类型键的类型 （平键、半圆键、楔键平键、半圆键、楔键）nArten fr Federverbindung (Feder,scheiben- Gleitfeder,Nasenkeil)n平键主要结合尺寸：平键主要结合尺寸：bn基轴制基轴制键与键槽的配合键与键槽的配合 (Pafeder)：n平键的三种结合平键的三种结合n较松连接较松连接

10、n一般连接一般连接n较紧连接较紧连接n图图6-9平键结合公差带及用途键的键的类型类型配合种类配合种类尺寸尺寸B的的 公差带公差带 应用范围应用范围键键轴槽轴槽轮毂轮毂槽槽平键平键较松联结较松联结h9H9D10主要用于导向键，在轴上作主要用于导向键，在轴上作轴向移动。轴向移动。一般联结一般联结N9JS9在轴槽、上轮毂槽固定，传在轴槽、上轮毂槽固定，传递不大扭矩。递不大扭矩。较紧联结较紧联结P9P9传递重载、冲击及双向载荷传递重载、冲击及双向载荷其它技术要求(technische Anforderung)：n形位公差：形位公差：n对称度对称度 79级级nL/b8时，时，n加选平行度加选平行度b6m

11、m时，平行度公差等级时，平行度公差等级取取7级级nb8 36mm时，平行时，平行度公差等级取度公差等级取6级级n b40mm时，平行时，平行度公差等级取度公差等级取5级。级。粗糙度：粗糙度：配合表面的配合表面的Ra值一般取值一般取1.6 6.3n非配合表面非配合表面Ra值取值取6.3 12.5平键结合公差带Przisionskonstruktion fr Schraubverbindungnn在机械制造中，螺纹联接(Befestigungszwecke)和传动(Bewegungszwecke)的应用有很多，占有很重要的地位。n一、根据其用途可分为三类:n普通螺纹普通螺纹(连接螺纹连接螺纹) (

12、normale Gewinde)n传动螺纹传动螺纹 (Trapezgewinde)n紧密螺纹紧密螺纹 (Installationsgewinde)二普通螺纹的主要几何参数二普通螺纹的主要几何参数haupte geometrieparameterhaupte geometrieparameter n基本牙型基本牙型 (Grundprofil)(Grundprofil)是将原始三角形(等边三角形)的顶部截去H/8和底部截去H/4所形成的内、外螺纹共有的理论牙型。n螺纹的主要几何参数螺纹的主要几何参数 n 大径 D 或 d 公称直径en是指与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱体的直径。基本尺寸 n

13、2、小径、小径 (kleinedurchmesser) nD 1 或 d 1是指n与内螺纹牙顶或外螺纹牙n底相切的假想圆柱体的直径。二普通螺纹的主要几何参数（续）二普通螺纹的主要几何参数（续） n3、中径、中径 D 2 或 d2 (Flankendurchmesser)n槽宽和牙宽相等位置上假想圆柱体的直径。n D2=d2=D-2X3H/8n4 4、螺距、螺距 P (Steigung)相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。n5 5、牙型半角、牙型半角 /2=30n是指在螺纹牙型上牙侧与螺纹轴线的垂直线间的夹角n6 6、单一中径、单一中径、实际中径 n单一中径是指一个假想圆柱的直径，该圆柱的母

14、线通过牙型上沟槽宽度等于螺距基本尺寸一半地方的直径。n7 7、旋合长度、旋合长度 l (Einschraublange)n螺纹旋合长度是指内外螺纹旋合时螺旋面接触部分的轴向长度。轴向长度。n8 8、原始三角形高度、原始三角形高度 (H(Hhe)he) Hn9 9、牙型高度、牙型高度 (Tragtief)(Tragtief) h=5/8H螺纹几何参数偏差对互换性的影响螺纹几何参数偏差对互换性的影响： Geometrische Parameter fr einflu des Austauschenn螺纹联接要实现其互换性,必须保证良好的旋合性和一定的联接强度。n影响螺纹互换性的主要几何参数有五个:

15、大径、大径、小径、中径、螺距和牙型半角小径、中径、螺距和牙型半角。n产生一定的加工误差,不仅会影响螺纹的旋合性、接触高度、配合松紧、还会影响联接的可靠性,从而影响螺纹的互换性。n对螺纹互换性影响较大的参数是对螺纹互换性影响较大的参数是中径、螺距和中径、螺距和牙型半角。牙型半角。1 1螺距误差的影响螺距误差的影响(Einflu(Einflu des Gewindeabweihung) )螺距误差可分为： 单个螺距误差：单个螺距误差：是指单个螺距的实际值与其基本是指单个螺距的实际值与其基本值之代数差。值之代数差。 螺距累积螺距累积误误差：差：是指在规定的螺纹长度内，任意两是指在规定的螺纹长度内，任

16、意两同同名牙侧与中径线交点间的实际轴向距离与其基本值的名牙侧与中径线交点间的实际轴向距离与其基本值的最大差值，它与旋合长度有关。最大差值，它与旋合长度有关。 fp fp = =PPCot(Cot(/2 2 ）/2=30/2=30时时 =1.732 =1.732 PP工具显微镜螺距累积偏差对旋合性的影响示例（退）：L理论=nPL实际=nP1PF p/2内螺纹内螺纹外螺纹外螺纹螺距误差的影响（螺距误差的影响（续续）：）： n如图所示，假设内螺纹具有基本牙型，仅与存在螺距偏差的外螺纹结合。n外螺纹N个螺距的累积误差为P(m)。内、外螺纹牙侧产生干涉而不能旋合。n为防止干涉，为使具有P的外螺纹旋入理想

17、的内螺纹,就必须使外螺纹的中径必须使外螺纹的中径减小一个数值减小一个数值 fp (m)。 螺距误差的影响（续）：螺距误差的影响（续）： n同理，假设外螺纹具有基本牙型，与仅存在螺距偏差的内螺纹与其结合。n设在N个螺牙的旋合长度内，内螺纹存在P。为保证旋合性，就必须将内螺纹中径增大一个数值fp。nfp就是为补偿螺距累积误差而折算到中径上的数值，称为螺距误差的中径当量。两种情况下的当量计算公式为：n f fp p = =PPCot(Cot(/2 2 ） 2牙型半角误差的影响：牙型半角误差的影响：n牙型半角偏差牙型半角偏差是指牙型半角的实际值对公称值对公称值的代数差，是螺纹牙侧相对于螺纹轴线的位置误

18、差。n对螺纹的旋合性和联接强度均有影响。牙型半角误差对旋合性的影响如图所示。牙型半角偏差对旋合性影响示例：牙型半角偏差对旋合性影响示例：可按三角可按三角AAB正弦定理推出正弦定理推出AA值值2牙型半角偏差的影响牙型半角偏差的影响(续续）：）：n外螺纹：外螺纹：外螺纹存在牙型半角偏差时，必须将外螺纹牙型沿垂直螺纹轴线的方向下移，从而使外螺纹的中径减小一个数值f/2。 n内螺纹：内螺纹：内螺纹存在牙型半角偏差时，必须将内螺纹中径增大一个数值f/2，该值称为牙型半角偏差的中径当量。nf/2=0. 073PK11 1/2/2+K+K2 22 2/2/2 mnP为螺距mm； 为为牙型半角角度秒；n当外螺

19、纹半角误差为正值时K取值为2，负值时取3。n内螺纹反之 (即正值时K取值为3，负值时取2) 。3、中径误差、中径误差n决定螺纹配合性质的主要参数是中径，影响了螺纹的旋合性。n当/2外外=/2内时，内时，n P外外=P内时，内时，n若外螺纹的中径小于内螺纹中径就若外螺纹的中径小于内螺纹中径就能旋合性；反之就会产生干涉。能旋合性；反之就会产生干涉。4螺纹实现互换性的条件螺纹实现互换性的条件 n作用中径：作用中径：在旋合时，在旋合长度内实际起作用的中径。 n作用中径的度量：作用中径的度量：n在规定的旋合长度内，恰好包容实际外（内）螺纹的一个理想内（外）螺纹的中径称为:n外螺纹作用中径:d2fen内螺

20、纹作用中径:D2fen外螺纹：n内螺纹：n n它可以表达为： n中径合格条件中径合格条件n内螺纹内螺纹外螺纹外螺纹max22min222DDDDDaMfemin22max222dddddaMfe2/22ffddpafe2/22ffDDpafed2minTd2d2maxd2fed2aF pF/2TD2D2aD2feF pF/2D2，d2D2maxD2min内螺纹外螺纹螺纹中径合格性判断示例：结论：n对于普通螺纹，影响其互换性的主要参数是中中径、螺距和牙型半角径、螺距和牙型半角。n由于螺距误差和牙型半角误差对螺纹互换性的影响均可以折算成中径当量，并与中径尺寸偏差形成作用中径。n考虑到作用中径的存在

21、，可以不单独规定螺距公差和牙型半角公差，而仅规定一项中径公差，用以控制中径本身的尺寸误差、螺距误差和牙型半角误差的综合影响。 普通螺纹的精度设计普通螺纹的精度设计 n1 1、螺纹公差带、螺纹公差带 : n1）公差等级：公差等级：公差带的大小由公差值（公公差等级）差等级）确定；n其中6级为基本级级为基本级。 内螺纹内螺纹 外螺纹外螺纹螺纹直径螺纹直径中径中径D2小径小径D1 （顶径）顶径）中径中径d2大径大径d（顶径）顶径）公差等级公差等级4、5、6、7、84、5、6、7、83、4、5、6、7、84、6、82 2）、基本偏差）、基本偏差 (Grundabweichng): n公差带(Tolera

22、nzfilde)的位置是指公差带相对与基本牙型的距离，该距离由基本偏差基本偏差决定。n内螺纹的下偏差（EI）n外螺纹的上偏差（es）为基本偏差。n内螺纹规定代号为内螺纹规定代号为H H和和G G的两种基本偏差的两种基本偏差；外外螺纹规定代号为螺纹规定代号为e e、f f、g g、h h四种基本偏差四种基本偏差。 3）、旋合长度、旋合长度(Einschraublange)n螺纹结合的精度螺纹结合的精度不仅与螺纹公差带大小有关，还与螺纹的旋合长度有关。n旋合长度愈长，螺距的累积误差愈大，较难旋合，且加工长螺纹比短螺纹难以保证精度。n对不同的旋合长度规定不同大小的公差带。旋合长度是螺纹精度设计中必须

23、考虑的因素。 n国标中规定了不同直径和螺距所对应的旋合长度：n分为短（S）、中（N）、长（L）三种旋合长度。按螺纹公差等级和旋合长度规定了三种类型的公差n精密级、中等级和粗糙精密级、中等级和粗糙级，级，n(Fein-Mittel-Grobgrad)代表着不同的加工难度。 2、配合的选用配合的选用 n理论上，表中的内外螺纹可以构成各种配合，但从保证足够的接触高度出发，最好选用H/g、H/h、G/h的配合。n表面粗糙度：表面粗糙度：国标有普通螺纹的表面粗糙度推荐值。 n一般情况下，选用选用中等精度、中等旋合中等精度、中等旋合长度的公差带，长度的公差带，n即即内螺纹内螺纹公差带常选公差带常选6Hn外螺纹外螺纹公