标准件及标准结构.doc

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1、标准件及标准结构讲义1 滚动轴承1.1滚动轴承的画法滚动轴承的画法包括简化画法和规定画法。其中简化画法又包括通用画法和特征画法,但在同一图样中一般只能采用其中一种画法。无论采用何种画法,在画图时应先根据轴承代号由相关标准或手册查出其外径D、内径d和宽度B、T后,按国标图示绘图。下表为常用的三类轴承的画法。轴承种类规定画法特征画法通用画法深沟球轴承圆锥滚子轴承平底推力球轴承1.2滚动轴承的标记滚动轴承的完整代号由基本代号、前置代号和后置代号三部分组成。基本代号表示轴承的基本类型、结构和尺寸;前置代号和后置代号是当轴承的结构形状、尺寸等有所改变时,在其基本代号左右添加的补充代号。1.基本代号基本代

2、号包括类型代号、尺寸系列代号和内径代号。(1)类型代号:用数字或字母表示。代号轴承类型代号轴承类型0双列角接触轴承6深沟球轴承1调心球轴承7角接触球轴承2调心滚子轴承8推力圆柱滚子轴承3圆锥滚子轴承N圆柱滚子轴承4双列深沟球轴承U外球面球轴承5推力球轴承QJ四点接触球轴承(2)尺寸系列代号:由轴承的宽(高)度系列代号和直径系列代号组合而成。尺寸系列代号表明同一内径的轴承所对应的不同内、外圈宽度和滚动体的大小。尺寸系列代号不同,其相应的承载能力也不同。(3)内径代号:表示轴承的公称直径(轴承内圈孔径),一般也由两位数字组成。当轴承内径尺寸在20480mm范围内时(20、28、32除外),内径代号

3、=内径尺寸/5。当轴承内径尺寸为10、12、15、17时,内径代号为00、01、02、03。当轴承内径尺寸为20、28、32时,内径代号用尺寸数值表示,标注时与尺寸系列代号之间用“/”分割。2.前置代号与后置代号查阅有关国标。3.滚动轴承的完整标记滚动轴承的完整标记内容有:名称、代号、国标号。例:轴承 6208 GB/T27619941.3滚动轴承配合的选择正确合理选择滚动轴承与轴颈和外壳孔的配合,对保证机器正常运转,提高轴承的使用寿命,充分发挥轴承的承载能力有很大关系。选择滚动轴承配合主要依据以下几个方面。1.套圈相对于负荷方向固定定向负荷当套圈受定向负荷时,其配合应选的松些,甚至可有不大的

4、间隙,以便在滚动体摩擦力矩的作用下,使套圈有可能产生少许转动,从而改变受力状态使滚道磨损均匀,延长轴承的使用寿命。2.套圈相对于负荷方向不定旋转负荷或摆动负荷当套圈受旋转负荷时为了防止套圈在轴颈或外壳孔的配合面上打滑,引起配合表面发热、磨损,配合应选的紧些。套圈受摆动负荷时,其配合的选择应与受旋转负荷时相同或稍松些。3.径向游隙轴承的径向游隙(是指将轴承的一个套圈固定,另一个套圈沿径向或轴向的最大活动量)按GB/T 4604规定,分为第2组、基本组、第3组、第4组和第5组。游隙的大小依次由小到大。游隙大小必须合适,过大不仅会使转轴发生较大的径向跳动和轴向窜动,还会使轴承产生较大的振动和噪声;过

5、小又会使轴承滚动体与套圈产生较大的接触应力,使轴承摩擦发热而降低寿命,故游隙大小应适度。在常温状态下工作的具有基本径向游隙的轴承(供应轴承无游隙标记,即是基本组游隙),按表选取轴颈和外壳孔公差带一般都能保证有适度的游隙。但因重负荷轴承内径选取过盈量比较大的配合,则为了补偿变形引起的游隙过小,应选用大于基本组游隙的轴承。4.其他因素(1)温度的影响因轴承摩擦发热和其他热源的影响而使轴承套圈的温度高于相配零件的温度时,内圈轴颈的配合将会松动,外圈外壳孔的配合将会变紧。当轴承工作温度高于1000C时,应对所选用的配合做适当修正(减小外圈与外壳孔的过盈,增加内圈与轴颈的过盈)。(2)转速的影响对于转速

6、高而又承受冲击动负荷作用的滚动轴承,轴承与轴颈的外壳孔的配合应选用过盈配合。(3)公差等级的协调选择轴承和外壳孔精度等级时应与轴承精度等级协调。如0级轴承配合轴颈一般为IT6,外壳孔则为IT7;对旋转精度和运动平稳性有较高要求的场合(如电动机),轴颈为IT5时,外壳孔选为IT6。对于滚针轴承,外壳孔材料为钢或铸铁时,尺寸公差带可选用N5(或N6);为轻合金时选用N5(或N6)略松的公差带。轴颈尺寸公差带有内圈时选用k5(或j6), 无内圈时选用h5(或h6)。滚动轴承与轴和外壳孔的配合选择是综合上述诸因素用类比法进行的。下列表中列出了常用配合的选用参考。安装向心轴承和角接触轴承的轴颈公差带内圈

7、工作条件应用举例深沟球轴承和角接触球轴承圆柱滚子轴承和圆锥滚子轴承调心滚子轴承轴颈公差带旋转状态负荷状态轴承公称内径/mm圆柱孔轴承内圈相对于负荷方向旋转或摆动轻负荷电器、仪表、机床主轴、精密机械、泵、通风机、传送带181810010020040401431432004040100100200h5j6j6m6正常负荷一般机械、电动机、涡轮机、泵、内燃机、变速箱、木工机械1818100100140140200200280404010010014014020020024040406565100100140140280280500500j5k6m5m6n6p6r6r7重负荷铁路车辆和电车的轴箱、牵引

8、电动机、轧机、破碎机等重型机械5014014020020050100100140140200200n6p6r6r7内圈相对于负荷方向静止各类负荷静止轴上的各种轮子内圈必须在轴向容易移动所有尺寸g6张紧滑轮、绳索轮内圈不需在轴向移动所有尺寸h6纯轴向负荷所有应用场合所有尺寸j6或js6圆锥孔轴承(带锥形套)所有负荷火车和电车的轴箱装在退卸套上的所有尺寸h8(IT5)一般机械或传动轴装在紧定套上的所有尺寸h9(IT7)说明:对精度有较高要求的场合,应选用j5、k6分别代替j6、k6。单列圆锥滚子轴承和单列角接触球轴承的内部游隙的影响不甚重要,可用k6和m6分别代替k5和m5。应选用轴承径向游隙大于

9、基本组游隙的滚子轴承。凡具有较高精度或转速要求的场合,应选用h7,轴颈形状公差为IT5。尺寸500mm,轴颈形状公差为IT7。安装向心轴承和角接触轴承的外壳孔公差带外圈工作条件应用举例外壳孔公差带旋转状态负荷类型轴向位移的限度其它情况外圈相对于负荷方向静止轻、正常和重负荷轴向容易移动轴处于高温场合烘干筒、有调心滚子轴承的大型电动机G7剖分式外壳一般机械、铁路车辆轴箱H7冲击负荷轴向能移动整体式或剖分式外壳铁路车辆轴箱轴承J7外圈相对于负荷方向摆动轻和正常负荷电动机、泵、曲轴主轴承正常和重负荷轴向不移动整体式外壳电动机、泵、曲轴主轴承K7重冲击负荷牵引电动机M7外圈相对于负荷方向旋转轻负荷张紧滑

10、轮M7正常和重负荷装有球轴承的轮N7重冲击负荷薄壁整体式外壳装有滚子轴承的轮毂P7说明:对精度有较高要求的场合,应选用P6、N6、M6、K6、J6和H6分别代替P7、N7、M7、K7、J7和H7,并应选用整体式外壳。对于轻合金外壳应选择比钢或铸铁外壳较紧的配合。安装推力轴承的轴颈公差带轴圈工作条件推力球和圆柱滚子轴承推力调心滚子轴承轴颈公差带轴承公称内径/mm纯轴向负荷所有尺寸所有尺寸j6或js6径向和轴向联合负荷轴圈相对于负荷方向静止250250j6js6轴圈相对于负荷方向旋转或摆动200200400400k6m6n6安装推力轴承的外壳孔公差带座圈工作条件轴承类型外壳孔公差带纯轴向负荷推力球

11、轴承H8推力圆柱滚子轴承H7推力调心滚子轴承径向和轴向联合负荷座圈相对于负荷方向静止或摆动推力调心滚子轴承H7座圈相对于负荷方向旋转M7说明:外壳孔与座圈间的配合间隙为0.0001D,D为外壳孔直径。1.4轴颈与外壳孔的形位公差与表面粗糙度为了保证轴承正常工作,除了正确选择配合外,还应对与轴承配合的轴颈和外壳孔的形位公差及表面粗糙度提出要求。因为轴颈和外壳孔的几何形状误差会使轴承内圈产生变形而影响轴承的原始精度,导致主轴旋转精度下降,如下图。故轴颈和外壳孔应采用包容要求,并规定更严的圆柱度公差。此外,用做轴承轴向定位面的主轴轴肩端面,主轴箱体支承座孔挡肩端面(如图),都会使轴承在装配时受力不均

12、而产生歪斜,并引起滚道畸变,同时会使主轴弯曲,所以轴肩和外壳孔端面应规定端面圆跳动公差。轴颈和外壳孔的形位公差轴承公称内、外径/mm圆柱度端面圆跳动轴颈外壳孔轴颈外壳孔轴承精度等级06060606公差值/m183042.5641061510305042.57412820125080538515102515801206410615102515轴颈和外壳孔的表面粗糙度配合表面轴承精度等级配合面的尺寸公差等级轴承公称内、外径/mm8080150表面粗糙度参数Ra值/m轴颈0IT611.6外壳孔IT71.62.5轴颈6IT50.631外壳孔IT611.6轴的外壳孔肩端面022.561.252说明:轴承

13、装在紧定套或退卸套上时,轴表面的表面粗糙度参数Ra的值不大于2.5m。1.5滚动轴承配合选择示例图示为一减速器输出轴轴颈部分装配图。已知减速器功率5kW,从动转速83r/min,其中轴颈d=55mm,外壳孔D=100mm,齿轮模数为3mm,齿数为79。确定轴颈和外壳孔的公差带代号、形位公差以及表面粗糙度。(1)减速器属于一般机械(精度等级选为0级),轴的转速不高,因此选择6类轴承;因其承受负荷较轻(可由经验公式计算),又轴颈d=55mm,外壳孔D=100mm,轴承尺寸代号选为(0)2,内径代号为11。该轴承代号为6211。(2)因其承受定向负荷,内圈与轴一起旋转,外圈在外壳孔中不旋转。因此,内

14、圈相对于负荷方向旋转,与轴颈的配合应紧些;外圈相对于负荷方向静止,与外壳孔的配合应松些。轴颈处配合依基孔制(内圈内径)选择,对照相应表格,确定其公差带为j6;外壳孔处配合依基轴制(外圈外径)选择,对照相应表格,确定其公差带为H7。(3)如前所述,对于轴颈和外壳孔应规定其圆柱度公差,轴肩和外壳孔端面应规定其端面圆跳动公差。参照相关标准或表格,轴颈圆柱度公差选为0.005mm;外壳孔圆柱度公差选为0.010mm;轴肩端面圆跳动公差选为0.015mm;外壳孔端面圆跳动公差选为0.015mm。(4)表面粗糙度参数:轴颈处Ra1m,选为1m或0.8m;轴肩端面处Ra2m,选为2m或1.6m;外壳孔处Ra

15、2.5m,选为2.5m。因为滚动轴承为外购标准件,装配图中只标注轴颈和外壳孔的公差带代号。2 键键的作用是连接轴和装在轴上的零件,如齿轮、带轮等,使他们一起转动,用以传递力和运动。2.1平键2.1.1平键、键和键槽的剖面尺寸及公差平键在生产使用较多,且平键连接的剖面尺寸均已标准化,在GB/T 10951979(1990年确认有效)平键、键和键槽的剖面尺寸中作了规定。平键、键和键槽的剖面尺寸及公差轴键键槽公称直径d(mm)宽度b深度尺寸bh(mm)公称尺寸b(mm)极限偏差(m)轴t毂t1较松键连接一般键连接较紧键连接轴N9毂D10轴N9毂Js9轴和毂P9公称尺寸极限偏差公称尺寸极限偏差12 1

16、7555+300+78+300-3015-12-423.0+0.102.3+0.1017 226663.52.82230878+360+98+400-3618-15-514.0+0.203.3+0.203038108105.03.3384412812+430+120+500-4321.5-18-615.03.34450149145.53.850581610166.04.358651811187.04.46575201220+520+149+650-5226-22-747.54.975852214229.05.485952514259.05.49511028162810.06.411013032

17、1832+620+180+800-6231-26-8811.07.413015036203612.0+0.308.4+0.3015017040224013.09.417020045254515.010.420023050285017.011.4说明:(d-t)和(d+t1)两组尺寸的极限偏差按相应的t和t1的极限偏差选取,但(d-t)得极限偏差应取负号。2.1.2平键连接的公差与配合GB/T 10951979规定,键宽与键槽宽的公差带按GB/T 18011999中选取。对键宽规定了一种公差带,对轴槽宽和轮毂槽宽各规定了3种公差带,构成3种配合以满足各种不同用途的需要。平键连接的三种配合及应用配

18、合种类尺寸b的公差带应用键轴键槽轮毂键槽较松连接h9H9D10用于导向平键,轮毂可在轴上移动一般连接N9JS9键在轴键槽中和轮毂键槽中均固定,用于载荷不大的场合较紧连接P9P9键在轴键槽中和轮毂键槽中均牢固地固定,用于载荷较大,有冲击和双向扭矩的场合在平键连接的非配合尺寸中,键槽深t和轮毂键槽深t1的公差带由GB/T 10951979专门规定;键高h的公差带一般采用h11;键长的公差带采用h14;轴槽长度的公差带采用H14。2.1.3平键连接的形位公差及表面粗糙度为保证键宽与键槽宽之间有足够的接触面积和避免装配困难,应分别规定键槽和轮毂键槽的对称度公差。根据不同的使用情况,按GB/T 1184

19、1996中对称度公差的7 9级选取,以键宽b为基本尺寸。当键长L与键宽b之比大于或等于8时,还应规定键的两工作侧面在长度方向上的平行度要求。作为主要配合表面,轴上键槽和轮毂键槽宽度b两侧面的表面粗糙度Ra一般取1.6 3.2m,轴上键槽底面与轮毂键槽底面的表面粗糙度参数Ra取6.3m。在键连接工作图中,考虑到测量方便,轴上键槽深t用(d-t)标注,其极限偏差与t相反;轮毂键槽深t1用(d+t1)标注,其极限偏差与t1相同。2.1.4应用实例【例】一减速器中的轴和齿轮间采用普通平键连接,已知轴和齿轮孔的配合是56H7/r6,试确定轴上键槽和轮毂键槽的剖面尺寸及其公差带、相应的形位公差和各表面的表

20、面粗糙度参数值。【解】查表得平键的尺寸bh=1610;减速器中轴与齿轮承受一般载荷,采用正常连接。查表得轴上键槽公差带为16N9(0-0.043),轮毂键槽公差带为16JS9(0.0215);轴上键槽深6.0+0.20,d-t=500-0.2;轮毂槽深t1=4.3+0.20,d+t1=60.3+0.20。轴上键槽对轴线及轮毂槽对孔轴线的对称度公差按GB/T 1184-1996中的8级选取,公差值为0.020mm。轴上键槽及轮毂键槽侧面表面粗糙度Ra为3.2m,底面Ra为6.3m。图样标注如下图。2.2矩形花键花键分为矩形花键、渐开线花键和三角形花键等几种。其中矩形花键的应用最为广泛。与单键相比

21、,花键连接具有以下优点:定心精度高、导向性能好、承载能力强。花键连接可作固定连接,也可作滑动连接。2.2.1矩形花键的主要尺寸矩形花键的主要尺寸有3个,即大径D、小径d和键宽(键槽宽)B。GB/T 1144-2001矩形花键尺寸、公差和检验规定了矩形花键连接的尺寸系列、定心方式、公差配合、标注方法及检测规则。矩形花键的键数为偶数,有6、8、10三种。按承载能力不同,矩形花键分为中、轻两个系列,中系列的键高尺寸较轻系列大,故承载能力强。2.2.2矩形花键的定心矩形花键的主要尺寸有3个,为保证使用性能,改善加工工艺,只能选择一个结合面作为主要配合面,对其规定较高的精度,以保证配合性质和定心精度,该

22、表面称为定心表面。国家标准GB/T 1144-2001矩形花键尺寸、公差和检验规定矩形花键用小径定心,如图(a)所示。当前,内、外花键表面一般都要求淬硬(40HRC以上),以提高其强度、硬度和耐磨性。小径定心有一系列优点。采用小径定心时,对热处理后的变形,外花键小径可采用成形磨削来修正,内花键小径可用内磨圆修正,而且用内磨圆还可以使小径达到更高的尺寸、形状精度和更高的表面粗糙度要求。因而小径定心的定心精度高,定心稳定性好,使用寿命长,有利于产品质量的提高。而内花键的大径和健侧难于进行磨削,标准规定内、外花键在大径处留有较大的间隙。矩形花键是靠健侧传递扭矩的,所以键宽和键槽应保证足够的精度。2.

23、2.3矩形花键的公差配合国标规定矩形花键的尺寸公差采用基孔制,以减少拉刀的数目。内、外花键的小径、大径和键宽(键槽宽)的尺寸公差带分别为一般用和精密传动两类,内、外花键的尺寸公差带见下表。对一般用的内花键槽宽规定了拉削后热处理和不热处理两种公差带。标准规定,按装配形式分为滑动、紧滑动和固定三种配合。前两种在工作过程中,可传递扭矩,且花键套还可以在轴上移动;后一种只用来传递扭矩,花键套在轴上无轴向移动。内花键外花键装配形式dDBdDB拉削后不热处理拉削后热处理一般用H7H10H9H11f7a11d10滑动g7f9紧滑动h7h10固定精密传动用H5H10H7、H9f5a11d8滑动g5f7紧滑动h

24、5h8固定H6f6d8滑动g6f7紧滑动h6d8固定说明:1.精密传动用的内花键,当需要控制键侧配合间隙时,键槽宽B可选用H7,一般情况下选用H9。2.小径d的公差为H6或H7的内花键,允许与提高一级的外花键配合。装配形式的选用首先根据内、外花键之间是否有轴向移动,确定选固定连接还是滑动连接。对于内、外花键之间要求有相对移动,而且移动距离长、移动频率高的情况,应选用配合间隙较大的滑动连接,以保证运动灵活性及配合面间有足够的润滑层,例如变速箱中的齿轮与轴的连接。对于内、外花键之间定心精度要求高,传递扭矩大或经常反向转动的情况,则选用配合间隙较小的紧滑动连接。对于内、外花键之间无需在轴向移动,只用

25、来传递扭矩的情况,则选用固定连接。2.2.4矩形花键的形位公差与表面粗糙度2.2.4.1形状公差定心尺寸小径d的极限尺寸遵守包容要求,即当小径d的实际尺寸处于最大实体状态时,他必须具有理想形状,只有当小径d的实际尺寸偏离最大实体状态时,才允许有形状误差。2.2.4.2位置公差矩形花键的位置公差遵守最大实体要求,花键的位置度公差综合控制花键各键之间的角位置、各键对轴线的对称度误差以及各键对轴线的平行度误差等,用综合量规(即位置量规)检验。当单件小批量生产时,采用单项测量,可规定对称度公差和等分度公差(花键各键齿沿3600圆周均匀分布为它们的理想位置,允许它们偏离理想位置的最大值为花键的等分度公差

26、)。键和键槽的对称度公差和等分度公差遵守独立原则。国标规定,花键的等分度公差等于对称度公差。2.2.4.3矩形花键的表面粗糙度2.2.4.4矩形花键连接在图样上的标注矩形花键连接的规格标记为NdDB,即键数小径大径键宽。对N=6、d=23H7/f7、D=26H10/a11、B=6H11/d10的花键标记如下:花键规格:623266对花键副,即在装配图上标注配合代号:623H7/f726H10/a116H11/d10 GB/T 1144-2001对内、外花键,即在零件图上标注公差带代号:内花键 623H726H106H11 GB/T 1144-2001外花键 623f726a116d10 GB/

27、T 1144-20012.2.4.5矩形花键极限尺寸计算【例】计算623H7/f726H10/a11B6H11/d10 GB/T 1144-2001 花键连接的极限尺寸。【解】查表得小径、大径和键宽的标准公差和基本偏差,计算出极限偏差和极限尺寸。如表。3 螺纹3.1普通螺纹的公差与配合普通螺纹公差制的结构如图。国标普通螺纹 公差与配合GB/T 197-2003将螺纹的公差带标准化,螺纹公差带由构成公差带大小的公差等级和确定公差带位置的基本偏差组成,结合内外螺纹的旋合长度,一起形成不同的螺纹精度。3.1.1普通螺纹的公差带普通螺纹的公差带与尺寸公差带一样,大小由公差等级决定,位置由基本偏差决定。

28、1.螺纹公差带的大小和公差等级国标规定了内、外螺纹的公差等级,其含义与孔、轴的公差等级相似,但有自己的系列和数值,如下表。普通螺纹公差带的大小由公差值决定。公差值除与公差等级有关外,还与基本螺距有关。考虑到内、外螺纹加工的工艺等价性,在公差等级和螺距的基本值均一样的情况下,内螺纹的公差值比外螺纹的公差值大32%。螺纹的公差值是由经验公式计算得来的。一般情况下,螺纹的6级公差为常用公差等级(基本级)。螺纹的公差等级螺纹直径公差等级螺纹直径公差等级内螺纹小径D14、5、6、7、8外螺纹中径d23、4、5、6、7、8、9内螺纹中径D24、5、6、7、8外螺纹大径d4、6、8由于外螺纹的小径d1与中径

29、d2、内螺纹的大径D和中径D2是同时由刀具切出的,其尺寸在加工过程中自然形成,由刀具保证,因此该班中对内螺纹的大径和外螺纹的小径均不规定具体的公差值,只规定内、外螺纹牙底实际轮廓的任何点均不能超过基本偏差所确定的最大实体牙型。如下两表为普通螺纹的中径与顶径公差。2.螺纹公差带的位置与基本偏差螺纹公差带是以基本牙型为零线布置的,位置如图。螺纹的基本牙型是计算螺纹偏差的基准。国家标准中对外螺纹规定了4种基本偏差:e、f、g、h,基本偏差为上偏差es,如图(a)所示;对内螺纹规定了两种基本偏差:G、H,基本偏差为下偏差EI,如图(b)所示。3.1.2普通螺纹公差带的选用在生产中为了减少刀具、量具的规

30、格和种类,国家标准中规定了既能满足当前需要,而数量又有限的常用公差带,如表,表中规定了优先、其次和尽可能不用的选用顺序。除了特殊需要外,一般不应选择规定以外的公差带。1.配合精度的选用螺纹的配合精度分为精密、中等和粗糙3各等级。精密级主要用于要求配合性能稳定的螺纹;中等级用于一般用途的螺纹;粗糙级用于不重要或难以制造的螺纹,如长盲孔螺纹或热轧棒上的螺纹。一般以中等旋合长度下的6级公差等级为中等精度的基准。2.旋合长度的确定由于短件易加工和装配,长件难加工和装配,因此螺纹旋合长度影响螺纹连接件的配合精度和互换性。国家标准中对螺纹连接规定了短、中等和长3种旋合长度,分别用S、N、L表示,见下表。一

31、般优先选用中等旋合长度,此长度是螺纹公称直径的0.51.5倍。从上表中可以看出,在同一精度中,对不同的旋合长度,其中径所采用的公差等级也不相同,这是考虑到不同旋合长度对螺纹的螺距累积误差有不同的影响。3.公差等级和基本偏差的确定根据配合精度和旋合长度,从上述所给的表中选择。4.配合的选用在实际应用中,主要根据使用要求选用螺纹的配合。为保证螺母、螺栓旋合后同轴度较好且有足够的连接强度,选用最小间隙为零的配合(H/h)。为了拆装方便和改善螺纹的疲劳强度,可选用小间隙配合(H/g和G/h);需要涂镀保护层的螺纹,间隙大小决定于镀层的厚度,例如5m选用6H/6g,10m选用6H/6e,内外均涂镀则选用

32、6G/6e。5.螺纹的表面粗糙度要求螺纹牙型表面粗糙度主要根据中径公差等级来确定。下表为螺纹牙侧表面粗糙度Ra的推荐值。3.1.3普通螺纹的标记螺纹的完整标记由螺纹代号、螺纹公差带代号和旋合长度代号等组成。螺纹公差带代号包括中径公差带的代号和顶径(外螺纹大径和内螺纹小径)公差带的代号。下面是在零件图上的普通螺纹标记示例。外螺纹:M10-5g6gM公制普通螺纹;10公称直径(大径);5g中径公差带代号;6g顶径公差带代号;中等旋合长度(省略标注)。外螺纹:M202LH6H含义:细牙普通螺纹,公称直径20mm,螺距2mm,左旋,中等旋合长度,中、顶径公差带代号为6H。在装配图上,内外螺纹公差带代号

33、用斜线分开,左内右外,如M2026H/5g6g。必要时,在螺纹公差带代号之后加注旋合长度代号S或L(中等旋合长度代号N不注),如M10-5g6g-S。特殊需要时,可以标注旋合长度的数值,如M10-5g6g-30表示螺纹的旋合长度为30mm。3.1.4普通螺纹的画法略。4 渐开线圆柱齿轮4.1齿轮的使用要求及3个公差组4.1.1齿轮传动性的使用要求齿轮传动按照用途主要分为3种类型:传动齿轮、动力齿轮和分度齿轮。根据不同的齿轮传动,对齿轮的要求也不同,但主要有以下4项。(1)传递运动的准确性要求齿轮在一转范围内,被动轮转角1应等于主动轮转角2。若产生的最大转角误差(= 2- 1)要限制在一定的范围

34、内,则这种最大转角误差又称为周期误差。(2)传动运动的平稳性要求齿轮在任一瞬时传动比(瞬间转角)的变化不用过大,否则会引起冲击、噪声和振动,严重时会损坏齿轮。为此,齿轮一齿转角的最大误差需要限制在一定的范围内,这种误差又称为短周期误差。(3)载荷分布的均匀性若齿面上的载荷分布不均匀,将会导致齿面接触不好,而产生应力集中,引起磨损、点蚀或轮齿折断,严重影响齿轮使用寿命。(4)传动侧隙的合理性在齿轮传动中,为了储存润滑油,补偿齿轮的受力变形、受热变形以及制造和安装的误差,对齿轮啮合的非工作面应留有一定的侧隙,否则会出现卡死或烧伤现象;但侧隙又不能过大,否则对经常正反转的齿轮会产生空程和引起换向冲击

35、。因此侧隙必须合理确定。为了保证齿轮传动的良好工作性能,对上述的四个方面均有一定的要求。但是各类不同用途和不同工作条件的齿轮传动对上述使用要求也有所侧重,具体如下。(1)分度齿轮如机床分度盘机构中的齿轮、齿轮加工机床中分度链的齿轮,其特点是传递功率小、转速低、传递运动准确,主要要求传动运动的准确性。(2)高速动力齿轮如汽轮机减速的齿轮、机车(机床)变速箱中的齿轮,其特点是圆周速度高、传递功率大,主要要求传动平稳性。(3)低速重载齿轮如轧钢机、矿山机械、起重机等重型机械上的齿轮,其特点是功率大、转速低,主要要求承载均匀性。对各类齿轮均要求具有一定的传动侧隙。4.1.2控制齿轮各项误差的公差组根据

36、加工后齿轮各项误差对齿轮传动使用性能的主要影响,划分了3个公差组,分别控制齿轮的各项加工误差。第公差组为控制影响传递运动准确性的误差,第公差组为控制影响传动平稳性的误差,第公差组为控制影响载荷分布均匀性的误差。4.2单个齿轮的评定指标及其检测4.2.1影响运动准确性的项目对影响齿轮传递运动准确性的误差,规定了五个评定参数,并将限制这五项加工误差的项目称为第公差组。(1)切向综合误差Fi是指被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合检验时,在被测齿轮一转内,实际转角与公称转角之差的总幅度值,以分度圆弧长计值。切向综合误差反映了齿轮一转的转角误差,说明了齿轮运动的不均匀性,在一转过程中,其转速忽快忽慢,

37、作周期性的变化。切向综合误差综合反映了长周期误差和短周期误差对齿轮转角误差综合影响的结果,是评定齿轮运动准确性的较好参数。切向综合误差在单啮仪上进行测量,只限于评定高精度齿轮。1被测齿轮 2理想精确测量齿轮 3、4(分别与齿轮1、2分度圆直径相等的)精密摩擦轮5、7传感器 6(齿轮1的)转轴(2)齿距累积误差Fp和k个齿距累积误差Fpk齿距累积误差Fp指在分度圆上任意两个同侧齿面间的实际弧长与公称弧长的最大值,即最大齿距累积误差(Fpmax)与最小齿距累积误差(Fpmin)的代数差。k个齿距累积误差Fpk指分度圆上任意k个齿距间的实际弧长与公称弧长的最大值。K为2Z/2的整数。齿轮在加工中不可

38、避免地要发生几何偏心(例如在滚齿加工时,因毛坯配合孔与安装的心轴之间有间隙)和运动偏心(例如机床分度涡轮加工误差及滚刀的安装偏心误差),从而使齿轮齿距不均匀,产生齿距累积误差。Fp通常用相对法测量,允许在齿高中部分测量。必要时还应控制齿轮k个齿距累积误差Fpk。齿距累积误差能反映齿轮一转中偏心误差引起的转角误差,故Fp可代替Fi作为评定齿轮运动准确性的项目。但两者有差别,Fp为有限点的误差,Fi为连续的误差曲线。齿距累积误差Fp和k个齿距累积误差Fpk常用齿距仪、万能测齿仪、光学分度头等仪器进行测量。测量方法可分为绝对测量和相对测量,其中相对测量应用最广,中等模数的齿轮多采用。1、3定位支架

39、2千分表 4活动量爪 5固定量爪齿距仪测量齿距(3)齿圈径向跳动公差Fr指在齿轮一转范围内,测头在齿槽内与齿高中部双面接触,测头相对于齿轮轴线的最大变动量。该测量方法是以齿轮孔为基准,测头依次放入各齿槽内,在指示表上读出侧头径向位置的最大变动量即为Fr。Fr主要由几何偏心引起,由于齿轮坯孔与心轴间有间隙,产生一定偏心量e,它以齿轮一转为周期,故称为长周期误差,属于径向误差。Fr可在齿圈径向跳动检查仪或普通偏摆检查仪上测量。(4)径向综合误差Fi指被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合检验时,在被测齿轮一转内,双啮中心距的最大变动量。该误差在齿轮双面啮合综合检测仪上测量。若齿轮存在径向误差(如几何

40、偏心)及短周期误差(如齿形误差等),则齿轮与测量齿轮双面啮合的中心距会产生变化。Fi主要反映径向误差,性质与齿圈径向跳动基本相同。由于检查Fi比检查Fr的效率高,并且能够得到一条连续的误差曲线,所以成批生产时常用Fi作为第公差组的检测项目。(5)公法线长度变动Fw指在齿轮一转范围内,实际公法线长度最大值与最小值之差。其测量可用公法线百分尺(分度值0.01mm,用于一般精度齿轮)、公法线指示卡规(分度值0.005mm,用于较高精度齿轮)、游标卡尺(分度值0.02mm,用于较低精度齿轮)。综上所述,主要影响齿轮传递运动准确性的误差是以齿轮一转为周期的径向误差和切向误差。为评定齿轮传递运动准确性,可

41、采用一项综合性指标或两项单项性指标(必须径向误差和切向误差各一)的组合。4.2.2影响传动平稳性的误差项目影响传动平稳性的误差项目主要有基圆齿距误差(基节偏差)和齿形误差,主要由刀具误差和传动链误差引起。未完成项目有5项,限制其的称为第公差组。(1)一齿切向综合误差fi是指被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合检验时,在被测齿轮一转内,实际转角与公称转角之差的最大幅度值,以分度圆弧长计值。fi是通过测量Fi时测得的,它可以较好地反映基节偏差和齿形误差的综合结果,也能反映出刀具制造误差和安装误差及机床传动链短周期误差。(2)一齿径向综合误差fi指被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时,在被测齿轮一

42、齿距角内,双啮中心距的最大变动量。fi是通过测量Fi时测得的,它可以反映基节偏差和齿形误差的综合结果,也能反映短周期误差。(3)齿形误差ff指齿轮端面上,齿形工作部分,包容实际齿形的两条设计齿形间的法向距离。齿形误差是由刀具的制造误差和安装误差以及机床传动链误差引起的。此外,长周期误差对齿形精度也有影响。齿形误差通常用渐开线检查仪进行测量。在齿形的工作范围内,千分表读数的最大值和最小值之差就是齿形误差值。齿形误差(倒棱除外)(4)基节偏差fpb指实际基节与公称基节之差。实际基节指基圆柱切平面所截两相邻同侧齿面的交线之间的法向距离。fpb主要是由刀具的基节偏差和齿形误差造成的。fpb使齿轮传动在

43、齿与齿交替啮合的瞬间发生冲击。基节偏差fpb常用基节仪和万能测齿仪等仪器测量。(5)齿距偏差fpt指分度圆上实际齿距与公称齿距之差。在滚齿中fpt是由机床传动链误差引起的。其测量方法与Fp相同。综上所述,主要影响齿轮传动平稳性的误差是齿轮一转中多次重复出现的并以一个齿距角为周期的基节偏差和齿形误差。在评定传动平稳性时,可采用可采用一项综合性指标或两项单项性指标(原则上基节偏差和齿形误差各一)的组合。4.2.3影响载荷分布均匀性的误差项目载荷分布均匀性主要取决于相啮合轮齿齿面接触的均匀性。齿面接触不均匀,载荷分布也就不均匀。(1)齿向误差F指分度圆柱面上,齿宽工作部分范围内,包容实际齿线的两条设计齿线之间的端面距离,齿向误差包括齿线的方向偏差和形状误差。为了改善齿面接触,提高齿轮承载能力,设计齿线通常采用修正的圆柱螺旋线,包括鼓形线、齿端修薄及其它修行曲线。齿向误差主要是由齿坯端面跳动和刀架导轨倾斜引起的。对于斜齿轮,还受机床传动链的调整误

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