赫思堯組車床傳動軸及齒輪的幾何精度設(shè)計

1、車床傳動軸及齒輪的幾何精度設(shè)計所屬學院：機械與電子控制工程學院專業(yè)：機械工程小組成員：赫思堯 石旭東 吳愷 杜安 13221067 13221077 13221084 13221033組長：赫思堯授課教師：張勵忠1. 設(shè)計要求-3/72. 組員分工-4/93. 查閱資料-4/94. 零件上各部分的作用分析-4/95. 零件各表面主要部分的技術(shù)要求分析-5/96. 公差項目及公差值（尺寸精度設(shè)計、形狀精度設(shè)計、置精度設(shè)計及表面粗糙度）-6/97. 零件圖上標出公差-7/118. 研究性討論-7/111.1 設(shè)計要求傳動軸的幾何精度設(shè)計1問題提出：零件的幾何精度直接影響零件的使用性能，而零件的配合

2、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，其工作性質(zhì)不同，提出進度要求及公差項目也不相同，針對車床傳動軸進行幾何精度設(shè)計。2專題研究的目的：（1）理解零件幾何精度對其使用性能的影響；（2）根據(jù)零件不同表面的工作性質(zhì)及要求提出相應(yīng)的公差要求；（3）掌握正確的零件公差標注方法；（4）掌握零件的幾何精度設(shè)計方法；3研究內(nèi)容： 完成圖所示傳動軸零件的幾何精度設(shè)計。（1）對軸上各部分的作用進行分析研究；（2）對零件各表面主要部分的技術(shù)要求進行分析研究；（3）根據(jù)零件不同表面的工作性質(zhì)及要求，提出相應(yīng)的公差項目及公差值； 包括傳動軸的尺寸精度設(shè)計、形狀精度設(shè)計、位置精度設(shè)計及表面粗糙度。（4

3、）把公差正確的標注在零件圖上1.2 組員分工1.查閱資料：石旭東 杜安 赫思堯2.設(shè)計尺寸及公差要求：全體3.繪制零件圖 ：吳愷 杜安4.制作報告：石旭東 赫思堯1.3 查閱資料基準的選擇： 1、 定位基準的選擇粗基準的選擇：軸類零件粗基準一般選擇外圓表面。這樣，一方面可方便裝夾，同時也容易獲得較大的支撐剛度。精基準的選擇：軸類零件的精基準在可能的情況下一般都選擇軸兩端面中心孔。這是因為軸類零件的各主要表面的設(shè)計基準都是軸線，選擇中心孔作精基準，既可滿足基準重合的要求，又可滿足基準統(tǒng)一的要求。當不能選中心孔作為精基準時，可采用軸的外表面或軸的外表面加一中心孔作為精基準。 對精度要求不高的軸，為

4、了減少加工工序，增加支撐剛度，一般選擇軸的外圓作精基準。1.4 軸上各部分的作用分析傳動軸，其對稱的兩端直徑17的部分為軸頸對應(yīng)配合軸承，是軸旋轉(zhuǎn)的關(guān)鍵部位，也是軸裝入箱體的安裝基準，故對其圓度和表面粗糙度要求較高。靠近對稱中心的直徑24的部分為軸頭分別對應(yīng)配合動力輸入或動力輸出部分。其表面開有鍵槽，說明與對應(yīng)部分采取的是鍵連接，所以除了對軸的圓柱度要求外還需要對鍵槽的精度有所要求。最中間的直徑32的部分為軸肩以及兩個直徑24的軸環(huán)，其作用是定位，對其表面粗糙度和垂直度要求較高。使與傳動軸連接的工件在軸向的運動受到限制。通常，傳動軸是由軸管、伸縮套和萬向節(jié)組成。伸縮套能自動調(diào)節(jié)變速器與驅(qū)動橋之

5、間距離的變化。萬向節(jié)是保證變速器輸出軸與驅(qū)動橋輸入軸兩軸線夾角的變化，并實現(xiàn)兩軸的等角速傳動。一般萬向節(jié)十字軸、十字軸承和凸緣叉等組成。一些重型汽車使用的傳動軸萬向節(jié)采用滾柱十字軸軸承，配合以短而粗的十字軸，可傳遞較大的轉(zhuǎn)距。在軸承端面設(shè)有蝶形彈簧，以壓緊滾柱。十字軸的端面增加了具有螺旋槽的強化尼龍墊片，可防止大夾角或大轉(zhuǎn)距傳遞動力時燒結(jié)。而傳動軸總成由傳動軸及其兩端焊接的花鍵軸和萬向節(jié)叉組成。傳動軸中一般設(shè)有由滑動叉和花鍵軸組成的滑動花鍵，以實現(xiàn)傳動長度的變化。1.5 零件各表面主要部分的技術(shù)要求分析 軸頸是與軸承配合，還是軸裝入箱體的安裝基準，而根據(jù)軸承設(shè)計的要求，軸承空與軸之間的配合需要

6、微量的過盈配合，故其公差項目的上下偏差都大于零，同時對軸的表面粗糙度要求也比較高。除此之外，當軸轉(zhuǎn)動時要盡量避免偏心所以對其還有圓柱度和徑向圓跳動要求來保證其形狀；軸環(huán)起到的作用是和套筒配合，實現(xiàn)對軸承的軸向定位。故軸環(huán)與套筒接觸的面對粗糙度有一定要求。同時為了保證接觸面能和套筒貼實，對接觸面要有垂直度要求；軸肩的作用和軸環(huán)類似，軸肩對相應(yīng)的零件如齒輪、渦輪等實現(xiàn)軸向定位，故軸肩去零件相接觸的面同樣要對垂直度和表面粗糙度作出相應(yīng)要求；軸頭中有鍵槽，利用鍵和相應(yīng)零件如齒輪、渦輪等配合，傳遞運動和扭矩。因為要和零件的孔配合，則對表面粗糙度有要求。同軸頸一樣，軸頭要保證當零件（齒輪、渦輪等）和傳動軸

7、成為一體一同轉(zhuǎn)動時，盡量避免偏心，所以對它也有徑向圓跳動的要求。而軸頭上的鍵根據(jù)設(shè)計要求要保證對軸線的對稱度，便于鍵兩側(cè)工作面受力均勻。要求中基本尺寸均已給出，但在設(shè)計時，我們要根據(jù)軸所受的轉(zhuǎn)矩來初步估算，然后再按軸上零件的配合方案和定位要求，從而逐一確定各段直徑。在此過程中，我們需注意以下幾點：（1）軸上裝配標準件的軸段（如圖1中、），其直徑必須符合標準件的標準直徑系列值。（2）與一般零件（如齒輪、帶輪等）相配合的軸段（該軸中無此段），其直徑應(yīng)與相配合的零件毅孔直徑相一致，井采用標準尺寸（GB282281）。而不與零件相配合的軸段（如圖1中、），其直徑可不取標準尺寸。3）起定位作用的軸肩稱力

8、定位軸肩（如圖1中與、與之間的軸肩），其高度按相關(guān)的原則確定。為便于軸上零件安裝而設(shè)置的非定位軸肩，其高度一般取13mm 。1.6 公差項目及公差值一、尺寸設(shè)計：1.主軸兩段17的圓柱面與軸承過盈配合，采用基軸制。為保證過盈，上偏差取+0.012下偏差取+0.001。2.鍵槽所在24圓柱面為過盈配合，上偏差設(shè)置+0.015下偏差設(shè)置+0.002。 二、表面粗糙度設(shè)計：車床主軸的工作面為17的圓柱面與中間的24圓柱面。圓柱面承受載荷較大且屬于摩擦面，表面粗糙度要求Ra1.6。鍵槽所在圓柱面為工作面，表面粗糙度要求為Ra3.2。軸肩為了便于軸與軸上零件的裝卸，表面粗糙度要求Ra1.6。 三、形狀位

9、置精度設(shè)計 1.兩段的圓柱面與鍵槽圓柱面和軸承配合有圓柱度要求，并且圓柱面間為裝配關(guān)系有同軸度要求。為便于檢測采取徑向圓跳動0.015。 2.兩個鍵槽用于實現(xiàn)扭矩傳輸所以其對于AB兩個基準面的對稱度為0.03。1.7 零件圖上標出公差1.8 研究性討論 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)及其精度設(shè)計這門課程是既有理論又有實踐的課程，是機械類及相關(guān)專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課。圖上已標出部分尺寸，所以相對簡單。本次課程設(shè)計使我對于機械制造技術(shù)基礎(chǔ)這門課程有了進一步的了解，對尺寸標注和形位公差有了進一步掌握。2.1 設(shè)計要求車床傳主軸箱齒輪的幾何精度設(shè)計1問題提出：零件的幾何精度直接影響零件的使用性能，而零件的配合表

10、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，其工作性質(zhì)不同，提出進度要求及公差項目也不相同，針對車床主軸箱齒輪進行幾何精度設(shè)計。2專題研究的目的：（1）理解零件幾何精度對其使用性能的影響；（2）根據(jù)零件不同表面的工作性質(zhì)及要求提出相應(yīng)的公差要求；（3）掌握正確的零件公差標注方法；（4）掌握零件的幾何精度設(shè)計方法；3研究內(nèi)容： 完成圖所示齒輪零件的幾何精度設(shè)計。（1）對零件各表面主要部分的技術(shù)要求進行分析研究；（2）根據(jù)零件不同表面的工作性質(zhì)及要求，提出相應(yīng)的公差項目及公差值；包括齒輪的尺寸精度設(shè)計、形狀精度設(shè)計、位置精度設(shè)計及表面粗糙度。（3）把公差正確的標注在零件圖上。2.2 組員

11、分工1.查閱資料：石旭東 赫思堯 杜安2.設(shè)計尺寸及公差要求：全體3.繪制零件圖 ：石旭東 赫思堯 4.制作報告：吳愷 杜安2.3 查閱資料 齒輪主要用于降低主軸轉(zhuǎn)速，增加扭矩。一般車床主軸箱齒輪屬于中速、中載荷的一般齒輪。其性能要求順序為：圓周速度=齒面載荷分布均勻性>運動準確性 。2.4 齒輪無作用分析2.5 零件各表面主要部分的技術(shù)要求分析 輪的工作面為齒面，齒輪在傳動過程中，接觸的兩齒面會發(fā)生滑動摩擦，導 致齒面發(fā)生磨損。為保證齒輪傳動的平穩(wěn)性，并且減小摩擦等要求，應(yīng)采用較高的表面粗糙度。輪的工作面為齒面，齒輪在傳動過程中，接觸的兩齒面會發(fā)生滑動摩擦，導 致齒面發(fā)生磨損。為保證齒

12、輪傳動的平穩(wěn)性，并且減小摩擦等要求，應(yīng)采用較高的表面粗糙度輪的工作面為齒面，齒輪在傳動過程中，接觸的兩齒面會發(fā)生滑動摩擦，導 致齒面發(fā)生磨損。為保證齒輪傳動的平穩(wěn)性，并且減小摩擦等要求，應(yīng)采用較高的表面粗糙度。輪的工作面為齒面，齒輪在傳動過程中，接觸的兩齒面會發(fā)生滑動摩擦，導 致齒面發(fā)生磨損。為保證齒輪傳動的平穩(wěn)性，并且減小摩擦等要求，應(yīng)采用較高的表面粗糙度。輪的工作面為齒面，齒輪在傳動過程中，接觸的兩齒面會發(fā)生滑動摩擦，導 致齒面發(fā)生磨損。為保證齒輪傳動的平穩(wěn)性，并且減小摩擦等要求，應(yīng)采用較高的表面粗糙度。2.6 公差項目及公差值齒輪內(nèi)孔優(yōu)先選用基孔制，由于軸頸與軸承為過盈配合，查書中表2-9（基孔制常用優(yōu)先配合）選擇H7/p6配合，選擇內(nèi)孔的精度等級為IT7，查書中表2-4（標準公差數(shù)值）得公差帶的寬度為0.025mm。由于基孔制，所以查表得下偏差為0，計算得上偏差為+0.025mm。齒輪配合孔的表面粗糙度選取標準值Ra3.2m。齒頂圓柱面選擇其精度等級為IT7，查書中表2-4（標準公差數(shù)值）得公差帶的寬度為0.22mm。由圖得選擇尺寸公差為h11，查表得偏差為0，計算得下偏差為-0.22mm。由于齒頂圓處留出縫隙，所以齒頂圓與另一齒輪不接觸，取粗糙度為Ra6.3m。查表得圓度公差為0.015