轴的几何精度设计

1、车床传动轴的几何精度设计机械与电子控制工程学院小组成员： 授课教师： 2013年11月1.问题提出零件的几何精度直接影响零件的使用性能，而零件的配合表面和非配合表面的精度要求高低各不相同；即便是配合表面，其工作性质不同，提出进度要求及公差项目也不相同，针对车床传动轴进行几何精度设计。2.专题研究的目的(1)理解零件几何精度对其使用性能的影响；(2)根据零件不同表面的工作性质及要求提出相应的公差要求；(3)掌握正确的零件公差标注方法；(4)掌握零件的几何精度设计方法；3.研究内容完成图1所示传动轴零件的几何精度设计：(1)对轴上各部分的作用进行分析研究；(2)对零件各表面主要部分的技术要求进行分

2、析研究；(3)根据零件不同表面的工作性质及要求，提出相应的公差项目及公差值；包括传动轴的尺寸精度设计、形状精度设计、位置精度设计及表面粗糙度。(4)把公差正确的标注在零件图上。4设计过程：1） 车床传动轴的主要作用及结构设计轴的结构影响因素主要有：轴在机器中安装位置及形式；轴上安装的零件的类型、尺寸、数量、以及轴连接的方式；荷载的性质、大小、方向、及分布情况；轴的加工工艺等。车床传动轴只承受扭矩，因此所受周向作用力较大。轴端部和轴承过盈配合，端部表面要求精度较高。轴肩用于轴向定位，与轴上零件配合。其他周向定位采用键连接的方式，以满足传递扭矩的要求。2） 轴上各部分的作用 键槽 轴颈 轴肩 轴头

3、 轴环 轴头 轴肩 轴颈 倒角 （轴整体图）轴颈：与轴承配合。轴头：与传动件相配合。轴环（轴肩）：可用于轴向力较大的场合的定位。倒角：提高安全性，便于安装。键槽：实现周向定位，传递扭矩。3） 轴上主要部分的技术要求一、轴颈：轴颈是轴的装配基准，且与轴承过盈配合，它们的精度和表面质量一般要求较高。（1）尺寸精度：主轴两段17的圆柱面与轴承过盈配合，采用基轴制。起支承作用的轴颈为了确定轴的位置，通常对其尺寸精度要求较高（IT5IT7）我们选用IT6.本来是应该下偏差为0，但为保证过盈，上偏差取+0.012下偏差取+0.001。（2）几何形状精度：即圆度、圆柱度等，将其公差限制在尺寸公差范围内。（3

4、）相互位置精度：保证轴颈与轴承的同轴度要求，径向跳动为0.030.05mm。 （4）表面粗糙度：与轴承相配合的支承轴颈的表面粗糙度为Ra0.630.16m。二、轴肩（轴环）：轴肩与轴承端面相接触，因此轴肩端面质量要求较高。（1）尺寸精度：轴肩尺寸为24，因为轴肩尺寸受轴承内圈端面的高度的严格控制，必须低于轴承断面的高度，我们选IT1的公差等级，公差数为1.5，上偏差为0，下偏差为-2。（2）几何形状与位置精度：轴肩和安装轴承端面进行配合，需要控制轴肩的端面圆跳动。（3）表面粗糙度：轴肩为了便于轴与轴上零件的装卸，表面粗糙度要求Ra1.6。三、轴头：（1）尺寸精度：装配传动件的轴头尺寸精度一般要

5、求较低（IT6IT9），我们仍选用IT6的公差等级，公差数为13m，上偏差为+15，下偏差为+2。（2）几何形状精度：即圆度、圆柱度等，将其公差限制在尺寸公差范围内。（3）相互位置精度：保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求，提高传动件（齿轮等）的传动精度，减少噪声的产生。其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.010.03mm。（4）表面粗糙度：圆柱面承受载荷较大且属于摩擦面，表面粗糙度要求Ra1.6。四、键槽：对轴刚度的破坏不要太大，加工键槽时尽量不换刀，一次性铣完。（1）尺寸精度：键槽的宽度定位8，IT9的公差等级，公差数为36m，上偏差为0，下偏差为-0.036。（2）形状位置几何精度：两个键槽用于实现扭矩传输所以其对于AB两个基准面的对称度为0.003。（3）表面粗糙度：为保证传动的平稳性，键槽表面粗糙度要求Ra3.2。4）零件图5)参考文献【1】机械制造技术基础【M】21世纪高等院校机械设计制造及其自动化专业系列教材【2】