互换性公差与配合第6-2讲

北京化工大学机电工程学院于源2013.秋第十讲第十一章圆柱齿轮传动公差及检测11.1概述11.2齿轮加工误差及其检测11.3齿轮副误差及其评定指标11.4渐开线圆柱齿轮精度教学进程11.1概述齿轮传动要求教学进程传递运动的准确性。传动的平稳性。载荷分布的均匀性。传动侧隙。11.2齿轮加工误差及其检测齿轮加工方法仿形法范成法用成形铣刀在铣床上铣齿用滚刀在滚齿机上滚齿11.2齿轮加工误差及其检测产生加工误差的主要因素几何偏心运动偏心机床传动链的高频误差滚刀的安装误差和加工误差由于齿轮孔的几何中心与齿轮加工时的旋转中心不重合所引起的。由于分度蜗轮的加工误差及安装偏心所引起的。受分度传动链和差动传动链传动误差的影响所引起的。教学进程如滚刀的径向跳动、轴向窜动和齿型角误差等。教学进程11.2齿轮加工误差及其检测齿轮加工误差划分为：影响运动准确性的误差影响传动平稳确性的误差影响载荷分布均匀性的误差11.2.1影响运动准确性的误差教学进程切向综合误差F’i齿圈径向跳动Fr被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合时，在被测齿轮一转内，实际转角与公称转角之差的总幅度值。在分度圆上，任意两个同侧齿面间的实际弧长与公称弧长之差的最大绝对值。径向综合误差F’’i在齿轮一转范围内，测头在齿槽内，于齿高中部双面接触，测头相对于齿轮轴线的最大变动量。被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时，在被测齿轮一转内，双啮中心距的最大变动量。公法线长度变动量Fw在齿轮一转范围内，实际公法线长度最大值与最小值之差。请参见P199-206齿距累积误差Fpk个齿距累积误差Fpk教学进程11.2.2影响传动平稳性的误差一齿切向综合误差f’i一齿径向综合误差f’’i齿形误差ff被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合时，在被测齿轮一齿距角内，实际转角与公称转角之差的最大幅度值。被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时，在被测齿轮转一齿距角内，双啮中心距的最大变动量。在齿轮端截面上，齿形工作部分内包容实际齿形的两条设计齿形间的法向距离。11.2.2影响传动平稳性的误差教学进程请参见P204-208基节偏差fpb齿距偏差fpt螺旋线波度误差ffB指实际基节和公称基节之差。指在分度圆上，实际齿距和公称齿距之差。指宽斜齿轮齿高中部实际齿向线（即螺纹线）波纹的最大波幅。11.2.3影响载荷分布均匀性的误差齿向误差FB接触线误差Fb轴向齿距偏差Fpx请参见P208-210指在分度圆柱面上，齿宽有效部分范围内，包容实际齿向线的两条设计齿向线之间的端面距离。指在基圆柱的切平面内，平行于公称接触线并包容实际接触线的两条直线间的法向距离。指在与齿轮基准轴线平行而大约通过齿高中部的一条直线上，任意两个同侧齿面间的实际距离与公称距离之差。教学进程11.3齿轮副误差及其评定指标轴线的平行度误差齿轮副的中心距偏差齿轮副切向综合误差F’ic齿轮副一齿切向综合误差f’ic接触斑点齿轮副的法向间隙jn教学进程教学进程11.4渐开线圆柱齿轮精度齿轮及齿轮副分为12个精度等级，精度由高到低依次为：1、2、3、…、12级。公差组公差与极限偏差项目对传动性能的主要影响IF’i，Fp，Fpk，F”i，Fr，Fw传递运动的准确性IIf’i，ff，±fpt，f”i，±fpb，ffB传动的平稳性IIIFB，Fb，Fpx载荷分布的均匀性11.4渐开线圆柱齿轮精度高速动力齿轮用于传递大的动力，要求传动平稳，噪声及振动小，同时对齿面接触也有较高的要求。对这类齿轮首先应根据圆周速度以及噪声强度的要求确定第II公差组的精度等级，再确定其它公差组精度等级。分度、读数齿轮用于传递精确的角位移，其主要要求是传递运动的准确性，应确定出第I公差组的精度等级，再根据其他工作条件确定其它精度要求。低速动力齿轮其特点是传递功率大，速度低。主要要求是齿面接触良好，而对运动的准确性和传动平稳性要求不高，对这类齿轮首先根据强度和寿命要求确定第III公差组的精度等级，其次再选择第I、II公差组的精度。教学进程教学进程11.4渐开线圆柱齿轮精度齿轮精度的标注见课本小结12.4渐开线圆柱齿轮精度11.3齿轮副误差及其评定指标教学进程11.2齿轮加工误差产生因素影响运动准确性的误差齿轮加工误差及其检测影响传动平稳性的误差影响载荷分布均匀性的误差课程概述绪言第一章圆柱公差与配合第二章长度测量基础第三章形状和位置公差及检测第四章表面粗糙度及检测第五章光滑极限量规第七章尺寸链第九章螺纹公差与检测第八章圆锥的公差配合及检测第十章键与花键的公差与配合第六章滚动轴承的公差与配合第十一章圆柱齿轮传动公差第一章回顾1.2公差与配合的基本术语及定义基本尺寸&极限尺寸&最大实体尺寸&最小实体尺寸正确理解这些概念偏差&公差&公差带&基本偏差能够画公差带基孔制&基轴制间隙配合&过盈配合&过渡配合考点1.3公差与配合国家标准计算标准公差等级的公差值或能够查表获得轴、孔基本偏差的分布规律计算规则及方法1.4国家标准规定的公差带与配合常用配合1.5公差与配合的选用基准制&公差等级&配合的选用原则解决简单设计问题考点1.2.2有关公差与偏差的术语和定义零线与尺寸带零线：表示基本尺寸。正偏差位于零线上方，负偏差位于零线下方。由上、下偏差的两条直线所限定的一个区域，叫公差带。请参见P2基本偏差上、下偏差中靠近零线的那个偏差。孔0轴1.2.2有关公差与偏差的术语和定义0-0.0250.039-0.050φ50间隙配合1.2.3有关配合的术语和定义零线零线过盈配合过渡配合孔轴XmaxYmax孔的基本偏差基本尺寸=500mm时，孔的基本偏差是由同名轴的基本偏差换算得到的，同名配合的孔轴配合性质不变，如：基本性质：基孔制的配合67506750hGgH基本尺寸范围（mm）基本偏差代号A至HJ至NP至ZC公差等级所有等级=8级8级=7级7级至500换算公式EI=-esES=-ei+非0=0非0=0大于500至3150ES=-ei通用规则特殊规则换算准则：1.2公差与配合国家标准大考点1.4国家标准规定的公差带与配合6750fH孔基本尺寸轴6725hM孔基本尺寸轴1.5.3配合的选用1选用基准制（一般采用基孔制）2选用孔、轴的公差等级3选用非基准件的基本偏差代号确定步骤：第二章回顾2.7测量误差和数据处理测量误差随机误差&系统误差&粗大误差精度定义等精度测量结果的处理考点少2.8计量器具的选择计量器具的选择原则光滑工件尺寸的检验2.7.3随机误差残余误差观察法——判断是否存在系统误差拉依达准则（即3准则）——判断是否存在粗大误差书写测量结果——算术平均值+3倍标准偏差第三章回顾3.1概述理想要素&实际要素&单一要素&关联要素3.2形状公差考点直线度&平面度&圆度&圆柱度&线轮廓度&面轮廓度标注及含义3.3位置公差考点定向公差：平行度&垂直度&倾斜度标注及含义定位公差：同轴度&对称度&位置度标注及含义跳动公差：圆跳动&全跳动分类及标注及含义3.4公差原则考点独立原则/相关原则：包容要求&最大实体&最小实体要求&可逆要求,场合3.5形位公差的选择考虑因素考点3.6形位误差的检测评定标准以及基本检测方法3.3位置公差3.2形状公差项目直线度平面度圆度圆柱度线轮廓度面轮廓度符号定向公差：平行度垂直度倾斜度定位公差：同轴度对称度位置度圆跳动全跳动跳动公差：3.4公差原则3.4.1独立原则3.4.2相关原则1包容要求注意：标识方法为在尺寸公差值之后加注符号。E3.4.2相关原则Φ300.0210E注意：说明内孔表面的圆度、圆柱度、轴线直线度、素线直线度都包含在Φ300.0210的尺寸公差内。注意：以轴线直线度为例，当内孔直径加工为最大实体状态，即尺寸为Φ30mm时，轴线不允许有直线度误差；只有当孔直径加工成偏离最大实体尺寸时，才允许有轴线直线度误差，且允许值为最大实体尺寸和孔的实际尺寸之差的绝对值。如孔实际尺寸为Φ30.01mm时，如孔实际尺寸为Φ30.021mm时，轴线直线度误差允许0.01mm。轴线直线度误差允许0.021mm。3.4.2相关原则Φ300.0210E0.010.006注意：当内孔直径加工为最大实体状态，即尺寸为Φ30mm时，轴线不允许有直线度误以及圆度误差；而当孔直径加工成最小实体尺寸时，允许有轴线直线度公差以及圆度公差，应受到所注的公差限制，分别为0.01mm和0.006mm。Φ300.02100.010.006注意：当孔直径加工成最大实体尺寸时，轴线直线度公差为0.01mm，当孔直径为最小实体尺寸时，轴线直线度公差也为0.01mm。2最大实体要求3.4.2相关原则注意：标识方法为在其相应的形位公差框格内加注。MDMV＝DM-tdMV＝dM+t最大实体实效尺寸为最大实体实效状态下所具有的边界尺寸，它等于最大实体尺寸减（加）中心要素的形状公差或定向、定位公差。DMV、dMV——孔、轴的最大实体实效尺寸；DM、dM——孔、轴的最大实体尺寸；t——中心要素的形状公差或定向、定位公差。其中：要求其实际轮廓处处不能超越最大实体实效边界，当其实际尺寸偏离最大实体尺寸时，允许其形位误差值超过图样上给定的公差值，但要素的局部实际尺寸应界于最大实体尺寸和最小实体尺寸之间。最大（小）实体尺寸最大（小）实体实效尺寸形位公差最大允许值形位公差补偿值第四章回顾4.1表面粗糙度的国家标准表面粗糙度代号及标注P101考点表面粗糙度评定参数及其数值4.2零件表面粗糙度参数值的选择选择原则4.3表面粗糙度的测量四种测量方法第六章回顾6.1概述滚动轴承基本组成滚动轴承类别6.2滚动轴承的精度等级精度等级指标如何选择考点6.3滚动轴承内径与外径的公差带及其特点判断轴承是否符合精度要求6.4滚动轴承与轴和壳体孔的配合及其选择轴承配合考虑因素综合求解轴承等级、确定配合的能力第九章回顾9.1概述螺纹分类基本术语以及其定义9.2普通螺纹的互换性螺纹基本偏差具有查阅图表能力(谁的基本偏差)螺纹公差具有查阅图表能力(谁的公差)螺纹的互换性配合性质主要取决中径螺纹标注考点9.3梯形螺纹简述基本牙型螺纹标注考点9.2.2螺纹基本偏差内螺纹外螺纹第十章回顾10.2花键联结矩形花键公差与配合的特点花键的分类能够识别不同类型的花键花键标注考点10.1键联结键的分类能够识别不同类型的键键联结的公差与配合会查表第十一章回顾11.2齿轮加工误差及其检测公差组公差与极限偏差项目对传动性能的主要影响IF’i，Fp，Fpk，F”i，Fr，Fw传递运动的准确性IIf’i，ff，±fpt，f”i，±fpb，ffB传动的平稳性IIIFB，Fb，Fpx载荷分布的均匀性11.4渐开线圆柱齿轮精度齿轮标注考点第五章光滑极限量规通规止规泰勒原则♫♫练习练习460.008350.008350.008300.00844520.02A-B0.010.02A-B0.0120.02A-B0.0150.02A-B0.01226(0-0.2)80-0.0360.02C3.241(0-0.2)140-0.0430.02D3.20.80.80.80.80.80.80.8其余6.3φdφdφD100:0.02A-BABφ0.02A-B2-φd0.02A-Bφ0.05ABφ354-φ8H8均布BAφ4H8φ18H80.015B第10章作业1.选用的配合为：h9N9Js9，d=4012*812N9(0-0.043)350-0.212Js9(0.0215-0.0215)43.30。20