机械零件的精度设计

第12章机械零件的精度设计内容提要1.机械零件精度设计的内容及选用；2.圆柱齿轮精度设计的内容及选用：（1）单个齿轮的精度设计内容及选用；（2）齿轮坯的精度设计内容及选用；（3)齿轮副的精度设计内容及选用。3.轴的精度设计内容及选用；4.齿轮减速器箱体的精度设计内容及选用；5.装配图上标注的尺寸和配合代号。112.1典型零件的精度设计我们以齿轮减速器为例来说明机械零件的精度设计问题。减速器的主要技术参数如表12.1所示。08°6′34″200379203.9514504.0齿轮变位系数χ齿轮螺旋角β齿轮齿形角

αn齿轮法向模数

mn从动齿轮齿数

z2主动齿轮齿数

z1传动比i输入转速/r*min-1输入功率/kW

从动齿轮宽度b=60mm,其基准孔的公称尺寸为Φ58mm,滚动轴承孔的跨距L=100mm,齿轮为钢制，箱体材料为铸铁。212.1.1齿轮的精度设计齿轮的精度设计1.齿轮的精度等级2.齿轮和齿坯的尺寸精度3.齿轮和齿坯的几何精度4.齿轮和齿坯的表面粗糙度31.确定齿轮的精度等级确定齿轮精度等级的方法采用类比法。见表10.4所示，减速器用齿轮精度等级为6~9级。计算齿轮圆周线速度，确定其平稳性精度。4从动轮转速为从动轮分度圆直径为5根据v=4.6m/s查表10.5得平稳性精度为:8级。运动精度要求不高，故也选8级；载荷分布均匀性精度一般不低于平稳性精度，我们选7级。62.确定齿轮必检偏差项目的允许值运动准确性:齿距累积总偏差FP=

平稳性：单个齿距偏差fpt=齿廓总偏差Fα=

载荷分布均匀性：螺旋线总偏差Fβ=由表10.1、和表10.2(在下页)得：0.07±0.0180.0250.0212008)单个齿距偏差齿距累积总偏差FP齿廓总偏差72008)螺旋线总偏差83.确定齿轮的最小法向侧隙和齿厚上、下偏差（1）最小法向侧隙根据中心距a查表10.6。用插入法得jbnmin=0.155mm。2008)9(2)齿厚上、下偏差的计算由表10.1和表10.2查得

fpt1=17μm,fpt2=18μm,Fβ=21μm和L=100,b=60。将上述数据代入上式(10.4)由表10.8得fa=31.5

μm。①上偏差：10将上述数据:代人式(10.5)得齿厚上偏差为11②下偏差：由表10.7求br12(3)公法线长度及其上、下偏差的计算对于中等模数的齿轮通常用公法线长度上、下偏差代替齿厚上、下偏差。公法线长度按下式计算端面分度圆压力角αt

为13引用齿数z′按下式计算跨齿数k按下式计算则14根据Esns=-0.110、Esni=-0.223和Fr=0.056代入式（10.8），可得公法线长度上、下偏差为

按计算结果，在图样上的标注为154.烦确属定齿虽坯精雕度(1碑)浸基推准孔斜的尺状寸公娇差和艘几何陶公差由表藏10格.1句0得进基准讽孔Φ58的尺撕寸公矿差为IT阳7即Φ58H7=EE①基准慰孔的犁尺寸结公差16②有基夸准孔祥的几哑何公详差根据显式（逼10蚕.1爱2）风）和床式（跟10胀.1狸3）邻计算堡值中扬较小盾的值耻为基植准孔斑的圆除柱度逐公差为便于加工，取=0.003t17(2搞)呈齿顶忘园的流尺寸毙公差仆和几温何公放差①窃齿排顶园丙的尺栋寸公裕差由表和10联.1榴0得轮齿顶辫园（舞作基处准）哥的尺瓣寸公危差为IT叙818②衫齿顶袜园的巴几何屠公差齿顶路园的掀圆柱秀度公掌差值姐为t=0.003（同基准孔）由式轧（1致0.茧15帝）得破齿顶匙圆对迁基准译孔轴闻线的君圆跳呢动公咽差为t→=0.3×FP=0.3×0.07=0.021如果伪齿顶请园不仪做基删准时悉，其任尺寸孕公差桥带为h1下1,图样猾上不盆必给谅出注辆出几努何公捉差。19(3酱)切基准揭端面娱的圆随跳动坚公差由式平（1尖0.坝14毒）得存基准目端面壤对基治准孔瞧轴线释的圆稠跳动拼公差架为5.冬确纠定齿练轮副迷精度（1攻）证齿轮秃副中朽心距袍极限气偏差由表送10台.8邪查得fa=±起0.也03耀15则在嫁图样穷上标暮注为20（2踏）茄轴线跳平行老度偏啊差由式挥（1闸0.坐11幸）得农垂直唯平面岩上的撤平行宋度偏脆差最隶大值为由式县（1霜0.吉10貌）得惧轴线茅平面略上的蝴平行辅度偏休差最岸大值耻为216.垄确友定齿社轮内幻玉孔键英槽尺的寸及贼其极旗限偏嘉差齿轮功内孔慈与轴耻结合咐采用炮普通蛇平键夫正常潜联结痕。根据海齿轮沈内孔去为Φ58查表券8.招1，键槽物宽度堵公差被带为哭16JS犬9=轮16译±0田.0牲21槽5,t2=4邻.3艺,图上短标准寄尺寸圣为22键槽义配合域表面卵的中辜心平继面对愿基准瘦孔轴逝线对王称度绘公差观取8娱级和b=帮16防,查表胖4.饭16楚得对称馅度公屋差值雄为t=璃0.蚁02。表4.16237.菌确捆定齿表轮各验部分晴的表辟面粗订糙度逗参数孤值（1婶）齿面(表洋10揭.1扯1）：齿面电表面骂粗糙补度为Ra≤1助.2稳5μ满m24（2张）基准圈孔（表号10示.1伞2）涛：Ra的上劳限值赤为1.玻25际~2崖.5μm取2μm。25(3挠)基准降端面铺和顶胆圆(表盏10填.1偶2）：取3.盐2μm。(4骆)键槽（5逗）其余降表面：Ra≤1浅2.罩5μ摔m。基准棕端面桐和顶剖圆Ra的上笨限值资为2境.5止~5μm配合绑表面续：Ra≤3辞.2爱μm；非配乐合表乖面：Ra≤6判.3灵μm。268.平确席定齿伴轮的户未注士尺寸愿公差在和未衰注几龙何公著差（1苗）臭未注牺尺寸臭公差们按GB怎/T汉18鸟04给出取中去等级m铲。（2去）撒未注减几何探公差牧按GB训/T狡11尸84给出取中断等级K传。9.夫齿啄轮工简作图狮(絮在下妇页)272812吗.1炕.2轴打的诱精叠度阅设蒸计轴类锅零件雾的精跳度设茧计应虚根据灰与轴专相配炎合零尊件（如冬滚动汁轴承列、齿那轮等泻）对绘轴的款精度立要求握，合鞠理地确哄定轴杂的各店部位涛的尺寸听公差槐、几侍何公刚差和洲表面粗糙鸡度参炭数值。我们跃以图陵12常.1模减速开器的猛输出京轴为泰例来判说明慢轴的精度办设计叮。Φ55Φ45Φ52Φ55Φ58Φ6229Φ55Φ45Φ52Φ55Φ58Φ651.湿确倍定尺沃寸精境度（1餐）Φ55协（与0级滚目动轴敞承内醒圈配谅合）谜轴颈临尺寸订公差属于房诚轻负带荷。轴承工作时承受定向负荷作用。内圈与轴一起转动，故内圈承受旋转负荷。根据表6.2得两轴颈的公差带代号为Φ55k6。EΦ55k6E30Φ55Φ45Φ52Φ55Φ58Φ65(2宿)Φ58小（与齿向轮基胀准孔亮的配隆合）菠轴颈的尺线寸公堡差带根据励齿轮馋最高印精度栗等级揪为7妨级，尖查表斜10笨.1贺0得拥内孔澡尺寸舅公差铜为IT纠7逐，与其跪配合虹的轴球为IT钥6。

根据表3.10可选轴的基本偏差代号为r,则轴的公差带代号为Φ58r6。其配合代号为Φ58H7/r6。EΦ58r6E31（3匆）Φ45扫（与IT犬9齿轮肆基准揉孔的动配合躲）轴茅颈的尺寸慨公差炒带同理匪(同Φ58景）可选Φ45轴颈与齿这轮基趋准孔棒的配猾合代拌号为Φ55Φ45Φ52Φ55Φ58Φ65Φ45n7EΦ45趋H8斗/n标732(4闯)Φ58挠r6和Φ45袖n7轴上的键浸槽宽残度尺颂寸公闹差带公密差带若都皱采用熔普通晴平键秋联结秒，根鬼据表弄8.帜1得Φ58方r6轴上什的键捷槽公击差带智为16N9。Φ45虚n7轴上赞的键闯槽公装差带面为14N9。Φ55Φ45n7Φ52Φ55Φ58r6Φ6514N916N9332.份确弱定几乘何公戚差（1）与轴承内圈、齿轮内孔配合轴颈表面，故采用包容要求。E与轴缸承内纪圈配扯合表堂面要爹求圆日柱度左公差昨，按吵0级颂轴承像查表陶6.侵6,袭得配圆柱毛度公罩差值帆为0丧.0鸽05架。（3）Φ65轴肩两端面对Φ55k6两轴线的公共基准

A－B轴向圆跳动公差，由表6.6查得为0.015。EΦ52Φ65Φ45n7EΦ58r6EΦ55k6EΦ55k6EBA34(4僻)借为保疾证Φ55指、Φ58和Φ45轴线球与A－B同轴汁，应规定杀它们斑的径羡向圆升跳动烫公差尼。根躲据齿土轮精情度为拨8级和式昆（1篇0.筒15伴）得tr=挤0.排3FP=0泊.3扇×0取.0帆7=休0.检02岗1,按尺矮寸大小盆类比良法，阅得Φ58的径若向圆柔跳动围公差tr=秒0.庙02旨2，Φ45的径睡向圆顽跳动霉公差tr=过0.服01汇7。14N9Φ52Φ65Φ45n7EΦ58r6EΦ55k6EΦ55k6EBA16N9（5毛）Φ58和Φ45轴上尖的键叼槽对蚀称度堂公差盆，按劣8级蒸查表4池.1诵6得惧公差责值为歇0.孕02涨。353.俊确腊定表择面粗伟糙度谜参数装值Φ52Φ65Φ55k6Φ45n7Φ58r6Φ55k6（1记）2臣－Φ55菠k6轴颈嘴表面歉粗糙摧度查乓表6炸.7绒,编得Ra上限覆值为论0.发8μm讽；Φ65两端佩面Ra上限异值为蓬3.桑2μm。（2种）Φ45劈燕n7和Φ58剑r6轴颈涉表面累粗糙抓度Ra上限舟值为料0.足8μm(参害考表薄5.蛮7选绣取)。定位新端面蠢表面岂粗糙剪度Ra上限砍值分别为幸3.强2和消1.淋6μm蔑。（3轧）Φ52轴颈隐与密污封件经接触循，此娱表面透表面狼粗糙刑度一般选Ra上限似值为旁1.疫6μm披。36(4炸)Φ45锣n7和Φ58象r6轴颈舒两键罚槽配合幅表面表面礼粗糙度数一般秒选Ra上限咏值为3.丛2μm；键槽杨底部选6.季3μm。(5与)草该享轴其扶他表畏面粗陶糙度Ra上限符值选亦为12环.5μm。Φ52Φ65Φ55k6Φ45n7Φ58r6Φ55k637Φ55Φ45Φ52Φ55Φ58Φ654.撇确涂定未犁注尺齿寸公览差和早未注周几何晶公差绞等级（1明）确代定未片注尺思寸公牛差按GB朵/T晒18慕04后－m加工刃；（2呼）确晕定未捉注几答何公长差按GB险/T趋11拴84隐－K加工咳。385.态画支出该佛轴的彻零件维图并帽将述作技术神要求贤标注流在图珠上3912嚼.1伯.3皇箱体棉的精进度设最计现以茂图1斥2.讯1减日速器壮中下吩箱体草为例陕来说劫明箱元体的精冠度设用计。1.绝确橡定尺符寸精互度（1川）轴仍承孔在的公旱差带由图锹12向.1小可见阻，2暴—Φ80和2之—Φ10旗0四孔烧与滚拍动轴标承外痒圈配赢合，鸟因此减，四副孔的追公差担带应休由滚敢动轴趁承的粮精度丸、负赛荷大解小和香运转泛状态悲来确雷定。轴承并精度殿为0眠级，赏外圈帜承受淘定向烂轻负窃荷，辈根据淡表6鸽.3男得四恰孔公毒差带什分别受为+0.0352—Φ100H7()+0.0302—Φ80H7（)40(2蚀)迟中心蓄距允箱许偏卧差齿轮船副中语心距a=15捷0m破m,齿轮阳精度究为8领级，轿查表界10德.8饿得齿缠轮副膨中心遗距允私许偏夹差为fa=±3最1.覆5μ吹m。箱体燃中心明距允诞许偏核差为（3）净螺纹克公差玩带根据盾表9暮.7葛选盟取安府装轴盟承盖惠的M8螺孔躲为中非等级蓝优先置选用睛的公柜差带6H（可燥省略钩标注）;箱座前右侧禾安装缩慧油塞堪的M1钞6×桨1.权5螺孔吉公差桑带6H。安装米油标掀的M1辫2螺孔怖精度鸦要求摄较低猴，选斧粗糙墓级公补差带7H,即M1垃2－鱼7H张。412.允确某定几缸何公岩差（1盒）箱雾体客2－Φ80因H7和2军－Φ10贯0H绕7的几喊何公费差为了尚保证庙齿轮寨传动杆载荷毅分布旗均匀骆性，须故要馅规定谊轴线庸平行防度公校差。根据饭齿轮添载荷于分布罚均匀何性精奏度为昼7级扒和式（1千0.易10兆）、铁式（基10拌.1挡1）纤得（姿见本买章齿角轮精近度设升计）箱体帅轴线采平行柿度公许差一允般取标：42③2－Φ80姓H7和2拥－Φ10叛0H屑7圆柱跑度公玻差②2－Φ80翁H7和2屿－Φ10饲0H巴7同轴骗度公禽差为了悦保证胀配合罩性质脚的要眯求，剥对同桂一对叮（前衰后）泥孔应必规定享采用足最大律实体鞭要求骄零形替位公剑差给毛出同柿轴度拨公差。A-BФ0M2－Φ100H7C-DФ0M2－Φ80H7由表嘱6.年6得Φ80葡H7圆柱门度公劫差为龙0.蛮00叨8；Φ10去0H括7圆柱声度公糠差为鸦0.今01酿。43(2议)螺箱谜体结垄合面辆上螺禾栓孔昂的位银置度来公差箱体乘盖和纵箱座宿用螺迅栓连谨接。啊因螺励栓为M1岔2,其连接炉的孔罚为Φ13根，所以摩位置坚度公爪差为t=Φ1,并采用最储大实唇体要计求。（3烤）箱街体（曲与轴鲁承盖凤配合振的）忧两端巨面垂面直度神公差两端填面对搁孔的痕轴线态垂直觉度公雁差取孤8级熔，查漫表4灿.1鸦5得0.食08。⊥44（5盯）固专定轴那承盖躬的螺搜纹孔述位置血度公僵差固定圈螺钉惕为M8于,通孔多为Φ9，则螺料孔位菊置度杀公差为该位蜜置度居公差吨以箱座体端饲面为右第一奶基准强，以博孔的众轴线市为第加二基粗准，推并采华用最决大实澡体要亩求。（4舒）箱凯体（娇与箱性盖结艰合）研表面裤的平絮面度幸公差箱体潜表面暂的平等面度旱公差波取8逗级，琴查表添4.穿13拳得0.买04。453.耽确戴定表谎面粗况糙度妹参数吗值（1房诚）吐按表翁6.街7摘选取照2－Φ80柿H7和2群－Φ10原0H竹7孔表脚面粗糙导度Ra上限瘦值为1.贿6μm，其端面的表冰面粗于糙度Ra上限固值为3.敬2μm。（2脖）权根据内经验俊，箱脑盖与欺箱座结合变表面的表杜面粗糙煌度Ra上限浸值为6.卷3μm，箱座底平助面表面尸粗糙度Ra上限筹值为12尽.5μm块。（3着）其余格表面的表锅面粗姑糙度Ra上限校值为50μm葡。4.奸确艳定箱略体未勇注尺侄寸公议差和妹几何减公差（1澡）未柴注尺穴寸公童差按GB计/T螺18突04插－m加工；（2耽）未针注几绝何公盒差按GB廉/T逮11卫84何－K加工。465.距将煎上述撇已确塑定的听各项梢公差东标注孩在箱脖体零善件图克上4712崖.2此装坟配图匹上标厉注的瓶尺寸死和配涂合代省号在装纹配图匙上应标注炮的尺寸①外形鲁尺寸②溪特蔬性尺火寸招如传然动件品的中滔心距③安装幼尺寸④有配做合性合质要菌求的景尺寸在装愈配图她上一般应普标注俯的配合法代号①孔、柏轴配最合代孕号②求花惹键配渠合代身号③螺纹军副配条合代币号等4812佩.2妖.1筛减介速器目中重显要结询合面密的配产合尺缴寸1.效圆吹锥滚也子轴尤承与早轴颈病、箱悔体轴皆承孔言的配挪合（1驳）什对滚瞒动轴爽承内讲圈、恶外圈卖分别设与轴殖颈、贵外壳孔泪相配例合时科，只需订标注种轴颈兴和外腹壳孔剑尺寸折的公差带雄代号。齿轮嗓轴、虽输出吴轴上杠的轴旺颈的田公差顾带代焦号（见共本章烤轴的摔精度广设计冲）分马别为（2顽）箱捷体轴贿承孔易的公秤差带州代号慕分别殖为492.绒轴承膛端盖纯与箱润体轴耕承孔湿的配狡合轴承同端盖轨用于盘轴承砌外圈呢的轴瞒向定丽位，真它与令外壳孔的咱配合，只要洗求装魂配方甜便，爬因此悲，宜吐选间隙顺配合。但此缺处配絮合要尽求不脖高，显所以俊，轴暖承端顷盖圆贱柱面奴的公珍差等女级可低永2~干3级。由于斗外壳禾孔的施公差船带（H7）已经均按轴袜承要终求确锁定了疑。故撑应以外规壳似孔为勉基准来选惧轴承连端盖逆圆柱测面的原公差带代略号。轴承响端盖哗圆柱蕉面和甚定位青套筒扫孔的额基本仔偏差味代号见表耻12渐.2疾所示贞。50外壳孔的基本偏差代号轴承端盖的基本偏差代号轴颈的基偏差代号套筒孔的基本偏差代号HfhFJejEK、M、Ndk、m、nD表1席2.趴2拆轴承怠端盖窄圆柱违面、蔽定位坝套筒备孔的轰基本笼偏差由表歪12蹲.2誉可托确定赛本例歉中四她处外阴壳孔表与轴甩承端