精度设计第5章 键与齿轮精度设计

1、 键、键配合的精度设计键、键配合的精度设计键和花键的作用键和花键的作用( 动画）动画）n键与花键常用于轴与轴上的传动件之间键与花键常用于轴与轴上的传动件之间的可拆卸联结，用以的可拆卸联结，用以传递转矩和运动传递转矩和运动；当配合件之间要求作轴向移动时，还可当配合件之间要求作轴向移动时，还可以起以起导向作用导向作用。 键和花键的分类键和花键的分类n键的分类：键的分类：常用的键联结有常用的键联结有平键平键（包（包括普通平键和导向平键）、括普通平键和导向平键）、半圆键半圆键、切向键和楔键联结切向键和楔键联结，其中以平键联结，其中以平键联结应用最广泛。应用最广泛。n花键的分类：花键的分类：花键联结分为

2、花键联结分为矩形花键矩形花键、渐开线花键渐开线花键和和三角形花键三角形花键联结，其中联结，其中以矩形花键联结应用最广泛。以矩形花键联结应用最广泛。 平键配合的精度设计平键配合的精度设计包括尺寸精度设计、几何精度设计包括尺寸精度设计、几何精度设计以及表面粗糙度的精度设计以及表面粗糙度的精度设计尺寸精度设计（尺寸精度设计（1 1）bd-ttd+t1hdLAAAA普通平键和键槽的尺寸与极限偏差普通平键和键槽的尺寸与极限偏差:平键联结的基本构成平键联结的基本构成 ：平键联结的配合尺寸：平键联结的配合尺寸： 尺寸精度设计（尺寸精度设计（2 2）：）：n平键联结的配合制：平键联结的配合制： n平键为标准件

3、，键与轴槽、键与轮毂槽的配合平键为标准件，键与轴槽、键与轮毂槽的配合均均采用基轴制采用基轴制。国家标准对键宽只规定了一种。国家标准对键宽只规定了一种公差带公差带h8。 n一般键与轴槽配合要求较紧，键与轮毂槽配合一般键与轴槽配合要求较紧，键与轮毂槽配合要求较松。要求较松。国家标准对轴槽宽和轮毂槽宽各规国家标准对轴槽宽和轮毂槽宽各规定了三种公差带，构成三种配合形式，分别对定了三种公差带，构成三种配合形式，分别对应于应于松联结松联结、正常联结和较紧联结正常联结和较紧联结。键宽与键。键宽与键槽宽公差带图如图示槽宽公差带图如图示 。n松联结松联结、正常联结和较紧联结正常联结和较紧联结的选择：的选择：n非

4、配合尺寸的公差带：非配合尺寸的公差带：平键公差带图：平键公差带图：+0-bh8H9D10h8N9JS9h8P9P9键宽公差带键宽公差带轴槽公差带轴槽公差带轮毂公差带轮毂公差带 松联结松联结 正常联结正常联结 较紧联结较紧联结 几何精度设计：几何精度设计：n为了保证键宽与键槽宽之间具有足够的为了保证键宽与键槽宽之间具有足够的接触面积和可装配性，对键和键槽的位接触面积和可装配性，对键和键槽的位置误差要加以控制，应分别规定轴键槽置误差要加以控制，应分别规定轴键槽对轴的基准线和轮毂槽对孔的基准轴线对轴的基准线和轮毂槽对孔的基准轴线的的对称度公差对称度公差，一般可按对称度公差，一般可按对称度公差79级级

5、选取，查表时，公称尺寸是指键选取，查表时，公称尺寸是指键宽。宽。 表面粗糙度的选择：表面粗糙度的选择： n键和键槽配合面的表面粗糙度一键和键槽配合面的表面粗糙度一般取般取Ra1.63.2m，非配合面取非配合面取Ra6.3m。 轴的标注示例轴的标注示例 ：1、标注槽深、标注槽深d-t及公差及公差2、标注槽宽、标注槽宽b及公差及公差3、标注对称度公差、标注对称度公差4、标注表面粗糙度、标注表面粗糙度 轮毂的标注示例轮毂的标注示例 ：1、标注轮毂深、标注轮毂深d+t1及公及公差差2、标注槽宽、标注槽宽b及公差及公差3、标注对称度公差、标注对称度公差4、标注表面粗糙度、标注表面粗糙度圆柱齿轮公差与检测

6、圆柱齿轮公差与检测第一节第一节 齿轮的使用要求及加工误差分类齿轮的使用要求及加工误差分类 第二节第二节 单个齿轮的评定指标及其检测单个齿轮的评定指标及其检测 第三节第三节 齿轮的整体误差测量齿轮的整体误差测量 第四节第四节 齿轮副的评定指标及其检测齿轮副的评定指标及其检测 第五节第五节 渐开线圆柱齿轮精度标准渐开线圆柱齿轮精度标准齿轮传动性的使用要求齿轮传动性的使用要求传递运动的准确性传递运动的准确性 齿轮在一转范围内传动比变齿轮在一转范围内传动比变化尽量小，即要求最大转角误差不超过一个极限；化尽量小，即要求最大转角误差不超过一个极限； u传动平稳性传动平稳性 在一齿范围内瞬时传动比（瞬时转在

7、一齿范围内瞬时传动比（瞬时转角）的变化尽量小；角）的变化尽量小； n承载均匀性承载均匀性 齿轮啮合时齿面接触良好，载荷分齿轮啮合时齿面接触良好，载荷分布均匀；体现在齿轮副运转时齿轮的工作齿面沿齿布均匀；体现在齿轮副运转时齿轮的工作齿面沿齿高和齿宽方向上应有足够大的接触痕迹。高和齿宽方向上应有足够大的接触痕迹。 l传动侧隙传动侧隙 齿轮啮合时，非工作齿面应具有一定齿轮啮合时，非工作齿面应具有一定的间隙的间隙。合理侧隙合理侧隙：圆柱齿轮的评定指标及其测量圆柱齿轮的评定指标及其测量影响传递运动准确性的误差及测量；影响传递运动准确性的误差及测量；影响传动平稳性的误差及测量；影响传动平稳性的误差及测量；

8、影响载荷分布均匀性的误差及测量；影响载荷分布均匀性的误差及测量；影响齿轮副侧隙的偏差及测量；影响齿轮副侧隙的偏差及测量；第五节第五节 渐开线圆柱齿轮精度标准渐开线圆柱齿轮精度标准n一、齿轮精度等级和检验一、齿轮精度等级和检验 n二、齿轮副侧隙二、齿轮副侧隙 n三、齿坯精度和齿轮的表面粗糙度三、齿坯精度和齿轮的表面粗糙度 n四、齿轮精度标准四、齿轮精度标准齿轮精度的国家标准齿轮精度的国家标准 n 标准适于范围标准适于范围：单个渐开线圆柱齿轮，法向模数：单个渐开线圆柱齿轮，法向模数mn0.570mm，分度圆直径，分度圆直径d 51000mm，基，基本齿廓按本齿廓按GB/T 1356-2001渐开线

9、圆柱齿轮基本齿渐开线圆柱齿轮基本齿廓廓的规定的规定 l齿轮副中两个齿轮的精度等级一般取成相同，也可以取成不齿轮副中两个齿轮的精度等级一般取成相同，也可以取成不同。同。 l标准标准分别规定了分别规定了13个精度等级和个精度等级和9个精度等级。其中规定个精度等级。其中规定Fi和和 fi为为412共共9级，其余为级，其余为013级。级。l齿轮的强制检验项目和辅助检验项目齿轮的强制检验项目和辅助检验项目l国标规定：固定中心距极限偏差，改变齿厚偏差获得不同的国标规定：固定中心距极限偏差，改变齿厚偏差获得不同的最小侧隙。最小侧隙。 选择的实例选择的实例：1、分度、读数齿轮、分度、读数齿轮（仪器读数机构仪器读数机构），），主要要求是传动运动准确。主要要求是传动运动准确。 2、高速动力齿轮、高速动力齿轮（汽轮机减速器齿轮汽轮机减速器齿轮）传动功率大，速度高，要求传动平稳传动功率大，速度高，要求传动平稳、噪声及振动小，同时也要求有较高、噪声及振动小，同时也要求有较高的齿面接触要求。的齿面接触要求。 3、低速动力齿轮、低速动力齿轮（矿山机械用的齿轮矿山机械用的齿轮）传动功率大，速度低，主要要求是齿传动功率大，速度低，主要要求是齿面接触良好。面接触良好。 标注示例标注示例：n例：例：7GB/T 1