齿轮精度等级、公差

齿轮精度等级、公差 名词解释: 齿轮及齿轮副规定了12个精度等级，第1级的精度最高，第12级的精度最低。齿轮副中两个齿轮的精度等级一般取成相同，也允许取成不相同。 齿轮的各项公差和极限偏差分成三个组 齿轮各项公差和极限偏差的分组 -------------------------------------- 齿轮及齿轮副规定了12个精度等级，第1级的精度最高，第12级的精度最低。齿轮副中两个齿轮的精度等级一般取成相同，也允许取成不相同。 齿轮的各项公差和极限偏差分成三个组 齿轮各项公差和极限偏差的分组 -------------------------------------------------------------------------------- 公差组 公差与极限偏差项目 误差特性 对传动性能的主要影响 ? Fi′、FP、FPk Fi″、Fr、Fw 以齿轮一转为周期的误差 传递运动的准确性 ? fi′、fi″、ff ?fPt、?fPb、ffβ 在齿轮一周内，多次周期地重复出现的误差 传动的平稳性，噪声，振动 ? Fβ、Fb、?FPx 齿向线的误差 载荷分布的均匀性 根据使用的要求不同，允许各公差组选用不同的精度等级，但在同一公差组内，各项公差与极限偏差应保持相同的精度等级。 齿轮传动精度等级的选用 -------------------------------------------------------------------------------- 机 器 类 型 精度等级 机 器 类 型 精度等级 测量齿轮 3,5 一般用途减速器 6,8 透平机用减速器 3,6 载重汽车 6,9 金属切削机 床 3,8 拖拉机及轧钢机的小齿轮 6,10 航空发动机 4,7 起重机械 7,10 轻便汽车 5,8 矿山用卷扬机 8,10 内燃机车和电气机车 5,8 农业机械 8,11 关于齿轮精度等级计算的问题 某通用减速器中有一对直齿圆柱齿轮副，模数m=4mm，小齿轮z1=30,齿宽b1=40mm,大齿轮2的齿数z2=96,齿宽b2=40mm，齿形角α=20o。两齿轮的材料为45号钢，箱体材料为HT200，其线胀系数分别为α齿=11.5310-6K-1, α箱=10.5310-6K-1,齿轮工作温度为t齿=60oC,箱体工作温度t箱=30oC,采用喷油润滑，传递最大功率7.5KW，转速n=1280r/min，小批生产，试确定其精度等级、检验项目及齿坯公差，并绘制齿轮工作图。 回答你的问题: 1、齿轮精度主要是控制齿轮在运转时齿轮之间传递的精度，比如:传动的平稳性、瞬时速度的波动性、若有交变的反向运行，其齿侧隙是否达到最小，如果有冲击载荷，应该稍微提高精度，从而减少冲击载荷带给齿轮的破坏。 2、如果以上这些设计要求比较高，则齿轮精度也就要定得稍高一点，反之可以定得底一点 3、但是，齿轮精度定得过高，会上升加工成本，需要综合平衡 4、你上面的参数基本上属于比较常用的齿轮，其精度可以定为:7FL，或者7-6-6GM 精度标注的解释: 7FL:齿轮的三个公差组精度同为7级，齿厚的上偏差为F级，齿厚的下偏差为L级 7-6-6GM:齿轮的第一组公差带精度为7级，齿轮的第二组 公差带精度为6级，齿轮的第三组公差带精度为6级，齿厚的上偏差为G级，齿厚的下偏差为M级 5、对于齿轮精度是没有什么计算公式的，因为不需要计算，是查手册得来的。 6、精度等级的确定是工程师综合分析的结果，传动要求精密、或者是高负载、交变负载??就将精度等级定高一点 7、精度等级有5、6、7、8、9、10级，数值越小精度越高 8、(齿厚)偏差等级也是设计者综合具体工况给出的等级，精密传动给高一点，一般机械给低一点，闭式传动给高一点，开式传动给低一点。 9、(齿厚)偏差等级有C、D、E、F、G、H、J、K、L、M、N、P、R、S级，C级间隙最大，S级间隙最小。 10、不管是精度等级，还是偏差等级，定得越高，加工成本也越高，需要综合分析之后再具体的给出一个恰当的精度等级和偏差等级。 11、对于齿轮的常规检验项目，分为3组检验项目，分别如下: 12、第一组检验项目主要是保证传递运动的准确性，其项目包括:切向综合公差Fi'、周节累积公差Fp、k个周节累积公差Fpk、径向综合公差Fi"、齿圈径向跳动公差Fr、公法线长度变动公差Fw 13、第二组检验项目主要是保证传递运动的平稳性、噪声、振动，其项目包括:切向一齿综合公差fi'、基节极限偏差fpb、周节极限偏差fpt、径向一齿综合公差fi" 14、第三组检验项目主要是保证载荷分布的均匀性，其项目包括:齿向公差Fβ、接触线公差Fb、轴向齿距极限偏差Fpx 15、齿轮的齿坯公差的精度等级为:5、6、7、8、9、10级 16、齿轮中间的孔公差、及其形位公差:IT5、IT6、IT7、IT8级 17、齿轮轴的尺寸公差、及其形位公差:IT5、IT6、IT7 18、顶圆直径公差:IT7、IT8、IT9 19、基准面的径向跳动、基准面的端面跳动:根据直径的大小，按照5、6、7、8、9、10级查表 20、需要说明一下:我给出的2第一组、第二组、第三组检验项目是比较全的，但是，在实际中，在实际的图纸上，我们列出的检验项目没有这么多，太多了不但给检验带来麻烦，还增加制造成本，所以，在图纸上只检验其中的几项即可，你可以参看一下专业的齿轮图纸，也可以在《机械设计手册》上看看例题，在此给你列出常规要检查的、在图纸上要列出来的项目: 21、小齿轮的检验项目: 21、根据你上面给出的参数，小齿轮的精度等级可以定为7FL，接下来级，就是按照精度等级差手册: 22、周节积累公差Fp:0.063 23、周节极限偏差fpt:0.018 24、在图纸上标注的齿坯公差:内孔按照IT7级:在手册上按照孔径大小查《 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 公差表》 25、顶圆的径向跳动:按照外径尺寸大小查《标准公差表》 26、大齿轮的检验项目: 27、周节积累公差Fp:0.090 28、周节极限偏差fpt:0.020 29、在图纸上标注的齿坯公差:内孔按照IT7级:在手册上按照孔径大小查《标准公差表》 30、顶圆的径向跳动:按照外径尺寸大小查《标准公差表》 从你不断提问来看，你钻研得很深，非常不错，未来的工程师～但是，要系统的学习呀，机械工程师目前是非常吃香的，毕业后是可以拿高工资的，希望你努力～ 希望以上能够对你有所帮助 齿轮精度等级7-DC是什么意思 在直齿轮零件图上应标注齿轮的精度等级和齿厚极限偏差的字母代号。 例:7-6-6 G M GB100095-88 含义:齿轮的第一组公差精度为7，第二组公差的精度等级为6，第三组公差的精度等级为6，齿厚上偏差为G级，齿厚下偏差为M级。 例:7FL GB100095-88 含义:齿轮的三个公差组精度同为7级，其齿厚上偏差精度等级为F，齿厚下偏差精度等级为L。 所以，7-Dc对于零件直齿轮来说，其含义是:齿轮的三个公差组精度同为7级，齿厚上偏差精度等级为D，齿厚下偏差精度等级为c。 如果是锥齿轮，图样标注上应注明精度等级、最小法向侧隙种类、法向侧隙公差种类。 例:8-7-7 c B GB 11365-89 含义:齿轮的第一组公差精度为8级，第二、三组公差的精度等级为 7级，最小法向侧隙种类为c，法向侧隙公差种类为B。 所以，7-DC在锥齿轮中代表的含义是: 齿轮的三组公差精度等级都为7级，最小法向侧隙种类为D，发向侧隙公差种类为C。 齿轮精度等级怎么选用。根据什么来选，加工条件，设备运转条件还是有什么具体要求, 对GB10095-2008进行阅读发现，它给出了齿轮偏差允许值计算公式，但那是按你选用了精度等级后，再根据公式计算的。 然后根据所给列表进行圆整的。 如果没有给精度等级怎么办呢, 还有，我再机械工业出版社出版的机械设计手册上也看到了齿轮精度等级的选用，但上面只列了根据齿轮传动的应用范围和圆周速度来选用GB10095-1988里面规定的第一组和第二组精度等级，那第三组呢? 是不是在这里选了一个精度等级后，所有数据都根据这个精度等级来定啊, 我所的齿轮是用罗茨风机里的。它是悬臂的，且非轴承对称，要求运转平稳，噪声底。 它是根据两个叶轮的中心距来，选用的齿轮的。他们的转速比是1:1，齿数模数都一样，叶轮也一样大小 对了再问个小问题。就是这两个叶轮的中心距是有精度要求的，那么齿轮该以那个部位为测量基准呢, [2007-05-15] (8)图样标注: 在齿轮零件图上应标注齿轮的精度等级和齿厚度等级和齿厚极限偏 差的字母代号。 标注示例 (a)齿轮的三个公差组精度同为7级，其齿厚上偏差为F，下偏差为L: (b)齿轮第?公差组精度为7级，第?公差组精度为6级,第?公差组精度为6级，齿厚上偏差为G，齿厚下偏差为M: (c)齿轮的三个公差组精度同为4级，其齿厚上偏差为-330mm，下偏差为-498mm: 在渐开线圆柱齿轮和锥齿轮精度标准(GB/T 10095.1—2001和GB/T 10095.2—2001)中，分别对圆柱齿轮和锥齿轮规定有12个精度等级，按精度的高低依次为:1、2、?、12。并根据对运动准确性、传动平稳性和载荷分布均匀性的要求不同，将每个精度等级的各项公差依次分成三个组，即第?公差组、第?公差组和第?公差组。此外，还规定了齿坯公差、齿轮副侧隙和图样标注等各项内容。 齿轮精度等级应根据传动的用途、使用条件、传动功率和圆周速度等确定。表18-2给出了各种精度等级齿轮的使用和加工方法等，供选择精度等级时参考。常用5,9级精度齿轮允许的最大圆周速度见表18-3。 表18-2 齿轮精度等级、使用和加工情况 精 度 等 级 使 用 和 加 工 情 况 2 、3 (特高精度) 检验用的齿轮，高速齿轮及在重载下要求特别安全可靠的齿轮。需用特殊的工艺方法制造 4 、5 (高 精 度) 用于高精度传动链及某些危险场合下工作的齿轮，如汽轮机齿轮，航空齿轮等。需要磨齿加工 6 、7 (较高精度) 用于中等速度的齿轮和要求安全可靠工作的车辆齿轮。一般需要采用磨齿或剃齿工艺，也可用高精度的滚齿加工 8 、9 (中等精度) 用于一般设备中速度不高的齿轮。通常用滚齿或插齿加工 10 "12 (低 精 度) 低速传动用不重要的齿轮。其中12级齿轮可不经切削加工而由铸造成形方法得到 表18-3 动力传动齿轮的最大圆周速度 (单位:m?s) 【内容概要】本章的重点介绍了螺纹连接、键联结、齿轮、轴承、弹簧等常用件和标准件的规定画法。难点是螺纹连接和轴承的规定画法，学习本章时要注意对国家标准的正确理解和一些标准数据的查阅方法。 此外，本章中的螺纹连接、齿轮啮合、键联结等所涉及的知识已不是单独的零件，而是逐渐向部件过渡的典型装配结构，其目的是为下一步学习装配 图打下基础，要熟练掌握这些装配结构的规定画法。 第一讲 螺纹及螺纹联结 1( 1( 知识要点 (1) (2) (3) (4) (1) 螺纹参数 (2) 螺纹分类 (3) 螺纹的规定画法 (4) 螺纹尺寸标注 2( 2( 教学手段 利用 课件 超市陈列培训课件免费下载搭石ppt课件免费下载公安保密教育课件下载病媒生物防治课件 可下载高中数学必修四课件打包下载 和实物模型讲解螺纹的形成和参数，对螺纹的分类重点分清管螺纹和普通螺纹，螺纹的规定画法要详细讲解，把各种表达方法讲解清楚。 3( 3( 课前准备 准备螺纹车刀、丝锥、外螺纹和内螺纹零件模型。 4( 4( 教学内容 (1)螺纹参数 ?牙型:在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状称为牙型。相邻两牙侧面间的夹角称为牙型角。常用普通螺纹的牙型为三角形，牙型角为60?。 ?大径、小径和中径:大径是指和外螺纹的牙顶、内螺纹的牙底相重 合的假想柱面或锥面的直径，外螺纹的大径用d表示，内螺纹的大径用D表示。小径是指和外螺纹的牙底、内螺纹的牙顶相重合的假想柱面或锥面的直径，外螺纹的小径用d1表示，内螺纹的小径用D1表示。在大径和小径之间，设想有一柱面(或锥面)，在其轴剖面内，素线上的牙宽和槽宽相等，则该假想柱面的直径称为中径，用d2(或D2)表示。(如图8-1所示) 图8-1 螺纹参数 ?线数:形成螺纹的螺旋线的条数称为线数。有单线和多线螺纹之分，多线螺纹在垂直 于轴线的剖面内是均匀分布的。 ?螺距和导程:相邻两牙在中径线上对应两点轴向的距离称为螺距。同一条螺旋线上，相邻两牙在中径线上对应两点轴向的距离称为导程。线数n、螺距P、导程S之间的关系为:S=n.P ?旋向:沿轴线方向看，顺时针方向旋转的螺纹成为右旋螺纹，逆时针旋转的螺纹称为左旋螺纹。 螺纹的牙型、大径、螺距、线数和旋向称为螺纹五要素，只有五要素相同的内、外螺纹才能互相旋合。 (2)螺纹的规定画法 ? 外螺纹的规定画法 如图8-2 所示，外螺纹的牙顶用粗实线表示，牙底用细实线表示。在不反映圆的视图上，倒角应画出，牙底的细实线应画入倒角，螺纹终止线用粗实线表示，螺尾部分不必画出，当需要表示时，该部分用与轴线成15?的细实线画出，在比例画法中，螺纹的小径可按大径的0.85倍绘制。在反映圆的视图上，小径用3/4圆的细实线圆弧表示， 倒角圆不画。常见错误画法见图8-3 图8-2 外螺纹规定画法 图8-3 外螺纹常见错误画法 ?内螺纹规定画法 在采用剖视图时，内螺纹的牙顶用细实线表示，牙底用粗实线表示。在反映圆的视图上，大径用3/4圆的细实线圆弧表示，倒角圆不画。若为盲孔，采用比例画法时，终止线到孔的末端的距离可按0.5倍的大径绘制，钻孔时在末端形成的锥面的锥角按120度绘制(图8-4)。需要注意的是，剖面线应画到粗实线。其余要求同外螺纹。常见的错误画法见图8-5 图8-4 内螺纹规定画法 图8-5 内螺纹常见错误画法 ?内、外螺纹的旋合画法(图8-6) 在剖视图中，内、外螺纹的旋合部分应按外螺纹的规定画法绘制，其余不重合的部分按各自原有的规定画法绘制。必须注意的是， 图8-6 内、外螺纹旋合画法 图8-7 旋合画法中的常见错误 表示内、外螺纹大径的细实线和粗实线，以及表示内、外螺纹小径的粗实线和细实线应分别对齐。在剖切平面通过螺纹轴线的剖视图中，实心螺杆按不剖绘制。旋合画法中的常见错误见图8-7。 (3)螺纹尺寸标注 ?普通螺纹的尺寸标注(图8-8) 普通螺纹的尺寸由螺纹长度、螺纹工艺结构尺寸和螺纹标记组成，其中螺纹标记一定要注在大径上。完整的 螺纹标记如下: 特征代号 公称直径 3 螺距 旋向 - 中径公差代号 顶径公差代号 旋合长度代号 普通螺纹的牙型代号为M，有粗牙和细牙之分，粗牙螺纹的螺距可省略不注;中径和顶径的公差带代号相同时，只标注一次;右旋螺纹可不注旋向代号，左旋螺纹旋向代号为LH; 旋合长度为中型(N)时不注，长型用L表示，短型用S表示。 图8-8 螺纹尺寸的标注 ?管螺纹的尺寸标注 管螺纹分为用螺纹密封管螺纹和非螺纹密封管螺纹。管螺纹的尺寸引线必须指向大径，其标记组成如下: 密封管螺纹代号:特征代号 尺寸代号 - 旋向代号 非密封管螺纹代号:特征代号 尺寸代号 公差等级代号 , 旋向代号 需要注意的是，管螺纹的尺寸代号并不是指螺纹的大径，其参数可由相关手册中查出。 表8-1 管螺纹的尺寸标注 5(作业 习题集中的螺纹画法练习。 第二讲 螺纹联接件 1( 1( 知识要点 (1) (1) 螺栓联接 (2) (2) 螺柱联接 (3) (3) 螺钉联接 2( 2( 教学方法 对六角头螺栓和螺母的画法要介绍比例画法和简化画法，要说明螺母 比例画法也适用于非标准件，本讲比较枯燥乏味，讲解时要注意把规定画法和投影关系结合起来。以螺栓为主，螺钉和螺柱为辅。螺钉联接以圆柱头和沉头螺钉为主。 3( 3( 课前准备 准备螺栓、螺钉、螺柱联接件各一套。 4( 4( 教学内容 (1) (1) 螺栓联接 螺栓联接的紧固件有螺栓、螺母和垫圈。紧固件的画法一般采用比例画法绘制，即以螺栓上螺纹的公称直径(大径d)为基准，其余各部分的结构尺寸均按与公称直径成一定比例关系绘制。螺母和垫圈的比例画法见图8-9，螺栓的比例画法见图8-10，螺栓联接的画图步骤见图8-11，其中l=t1+t2+0.15d+0.8d+0.2d，然后查表取标准值。 图8-9 螺母和垫圈的比例画法 图8-10 螺栓的比例画法 图8-11 螺栓联接的画图步骤 (2) (2) 钉联接圆柱头螺钉和沉头螺钉得到比例画法见图8-12。 图8-12 螺钉联接的比例画法 (3) (3) 螺柱联接 双头螺柱的两端均加工用螺纹，一端和被联接零件旋合，另一端和螺母旋合，双头螺柱联接的比例画法和螺栓联接基本相同。双头螺柱旋入端长度bm要根据被联接件的材料而定(钢:bm=d;铸铁:bm=1.25d)。长 度L要根据计算值查表取标准值。 图8-13 螺柱联接 5(作业 习题集中螺纹联接件的有关练习 第三讲 键联接 1. 1. 知识要点 (1) (1) 普通平键联接 (2) (2) 半圆键联接 (3) (3) 钩头楔键联接 (4) (4) 花键联接 (5) (5) 轴类零件的测绘 2. 2. 教学方法 本讲在教学中要注意教会同学查阅有关的手册图表，利用动画和模型演示键联接的装配图画法。将轴类零件的测绘和螺纹、键的内容结合在一起有利于化解零件图的难度，并和生产实际相联系，对培养学生的测绘能力有好处。 3. 3. 课前准备 熟悉课件，准备一套平键联接和花键联接模型。准备几张以往同学绘制的轴类零件图作业。 4. 4. 教学内容 (1) (1) 普通平键联接 图8-14 普通平键联接 普通平键的基本尺寸有键宽b、高h和长度L，例如b=8,h=7,L=25,A型 平键，则标记为:键8325(GB/T 1096-1979)。轴上键槽的深度t和轮毂上键槽的深度t1可由相关手册中查出。轴、轮毂键槽的表示方法和尺寸标注见图8-14。 (2)半圆键联接 图8-15 半圆键 半圆键的基本尺寸有键宽b、高h、直径d1和长度L，例如b=6,d1=25,L=24.5,则标记为:键6325(GB/T1099-1979)。轴上键槽的深度t可由相关手册中查出。轴、轮毂键槽的表示方法和尺寸标注见图8-15。 (3)钩头楔键 钩头楔键的基本尺寸有键宽b、高h和长度L，例如b=18,h=11,L=100, GB1565-79)。轴、轮毂和键的装配画法见图8-16。 则标记为:键183100( 图8-16 钩头楔键 (4)花键 外花键的画法和螺纹相似，大径用粗实线绘制，小径用细实线绘制，但是，大小径的终止线用细实线表示，键尾用与轴线成30?的细实线表示。当采用剖视时，若剖切平面平行于键齿剖切，键齿按不剖绘制，且大小径均采用粗实线画出。在反映圆的视图上，小径用细实线圆表示。 外花键的标注可采用一般尺寸标注法和代号标注法两种。一般尺寸标注法应标注出大径 D、小径d、键宽B(及齿数N)、工作长度L;用代号标注时，指引线应从大径引出，代号组成为:齿数3小径3小径公差带代号3大径3大径公差带代号3齿宽公差带代号 内花键的画法和标注和外花键相似，只是表示公差带的代号用大写字母表示。花键连接的画法和螺纹连接的画法相似，即公共部分按外花键绘制，不重合部分按各自的规定画法绘制。 图8-17 花键联接 【测绘】测绘图8-18所示的轴 图8-18 轴类零件的测绘 轴类零件是旋转零件，通常由外圆柱面、圆锥面、螺纹、键槽等构成。和轴配合的零部件有轮、套、轴承、键等，工艺结构有螺纹退刀槽、砂轮越程槽、中心孔等。通常的测绘步骤如下: (1)(1)绘制零件草图 轴类零件通常用一个基本视图和移出断面或局部放大图表示，基本视图的轴线水平放置，轴上的键槽最好放置在前面，用移出断面表示键槽的深度，砂轮越程槽或退刀槽常用局部放大 图表示。 (2)(2)尺寸测量 绘制出草图之后，确定要测量的尺寸，测量尺寸之前，要根据被测尺寸的精度选择测量工具，线性尺寸的主要的测量工具有千分尺、游标卡尺和钢板尺等，千分尺的测量精度在IT5-IT9之间，游标卡尺的测量精度在IT10以下，钢板尺一般用来测量非功能尺寸。轴类零件的测量尺寸主要有以下几类: ? ? 轴径尺寸的测量 由测量工具直接测量的轴径尺寸要经过圆整，使其符合国家标准(GB/T 2822-1981)推荐的尺寸系列，与轴承配 合的轴径尺寸要和轴承的内孔系列尺寸相匹配。 ? ? 轴径长度尺寸的测量 轴径长度尺寸一般为非功能尺寸，用测量工具测出的数据圆整成整数即可，需要注意的是，长度尺寸要直接测量，不要用各段轴的长度累加计算总长。 ? ? 键槽尺寸的测量 键槽尺寸主要有槽宽b、深度t和长度L，从外观即可判断与之配合的键的类型(本例为A型平键)，根据测量出的b、t、L值，结合轴径的公称尺寸，查阅GB1096-79，取标准值。 ? ? 螺纹尺寸的测量 螺纹大径的测量可用游标卡尺，螺距的测量可用螺纹规，如图6-28所示。在没有螺纹规时可用薄纸压痕法，采用压痕法时要多测量几个螺距，然后取标准值。 (3)(3)确定尺寸公差及配合代号。 本例中和轴承配合的尺寸为φ35k6 。键槽的偏差可查阅GB1096-79,因为轴径偏差为φ +0.244h7(-0.025),键槽深度为5,所以39的偏差为39-0.225 (4)(4)确定表面粗糙度(详见第七章) 本例中和轴承配合的轴径表面粗糙度取Ra=1.6，和轮配合的轴径表面粗糙度取Ra=3.2，其余表面取Ra=12.5。 (5)(5)确定材料和热处理方法(请参阅有关材料和热处理的有关资料) (6)(6)绘制轴的零件图。 5. 5. 作业 习题集中的键联接、在A4图纸上绘制轴零件图(带螺纹和键槽)。在 布置作业时要讲清楚以下问题: (1) (1) 要把轴类零件的表达方法 (2) (2) 尺寸测量和圆整 (3) (3) 键槽、螺纹和中心孔的测量和标注 (4) (4) 偏差和粗糙度数值有教师给出，学生抄注。 (5) (5) 展示以往同学的作业 第四讲 齿轮 1( 1( 知识要点 (1) (1) 渐开线齿轮齿廓参数 (2) (2) 直齿圆柱齿轮的图样画法 (3) (3) 斜齿圆柱齿轮的图样画法 (4) (4) 直齿圆锥齿轮的图样画法 (5) (5) 齿轮零件的测绘 2( 2( 教学方法 利用实物模型和课件组织教学，要在黑板上演示直齿圆柱齿轮和直齿圆锥齿轮的啮合画法，不能全用课件演示，否则学生不能掌握正确的画图步骤。在讲解齿轮测绘时要利用量具真实的演示尺寸测量和处理过程，并绘制出齿轮工作图。 3( 3( 课前准备 各种齿轮模型、量具(游标卡尺、钢板尺等)、以往同学测绘的齿轮零件图。 4( 4( 教学内容 (1)(1)渐开线直齿圆柱齿轮各部分的名称和参数(图8-19) 齿顶圆直径da——通过齿顶的圆柱面直径; 齿根圆直径df——通过齿根的圆柱面直径; 分度圆直径 d——在垂直于齿向的截面内，用一个假想圆柱面切割轮齿，使得齿隙弧长e和齿厚弧长s相等，这个假想的圆柱面称为分度圆，其直径称为分度圆直径; 齿高 h——齿顶圆和齿根圆之间的径向距离; 齿顶高ha——齿顶圆和分度圆之间的径向距离; 齿根高hf——齿根圆和分度圆之间的径向距离; 齿距 p——分度圆上相邻两齿廓对应点之间的弧长称为齿距; 齿厚 s——分度圆上轮齿的弧长; 齿数 Z——齿轮上轮齿的个数; 模数 m——由于分度圆周长 pz=πd，所以，d=(p/π)z，定义(p/π)为模数，模数的单位是毫米，根据d=mz可知，当齿数一定时，模数越大，分度圆直径越大，承载能力越大。模数的值已经标准化; 压力角α——一对齿轮啮合时，在分度圆上啮合点的法线方向，与该点的瞬时速度方向所夹的锐角，称为压力角。标准齿轮的压力角为20?; 中心距 a——两齿轮轴线之间的距离; 图8-19 直齿圆柱齿轮各部分的名称及代号 节圆直径d'——两齿轮啮合时，在连心线上啮合点所在的圆称为节圆。正确安装的标准齿轮的节圆和分度圆重合。 已知模数m和齿数z，标准齿轮的其它参数可按下述公式计算: 齿顶高 ha=m 分度圆直径 d=mz 齿根高 hf=1.25m 齿顶圆直径 da=(z+2)m 齿高 h=2.25m 齿根圆直径 df=(z-2.5)m 中心距 a=(mz1+mz2)/2 z1、z2为一对齿轮啮合时的齿数。 (2)(2)直齿圆柱齿轮的规定画法 单个齿轮的画法和啮合画法如图8-20所示。齿顶圆和齿顶线用粗实线绘制;分度圆和分度线用点画线绘制;齿根圆和齿根线用细实线绘制(也可省略不画)，在剖视图中，齿根线用粗实线绘制，轮齿一律按不剖绘制。其它部分结构均按真实投影绘制。 图8-20 直齿圆柱齿轮画法 (3)(3)斜齿圆柱齿轮的规定画法 斜齿轮的轮齿在一条螺旋线上，螺旋线和轴线的夹角称为螺旋角。斜齿轮的画法和直齿轮相同，当需要表示螺旋线的方向时，可用三条与齿向相同的细实线表示，如图8-21所示。 图8-21 斜齿圆柱齿轮的画法 (4)(4)直齿圆锥齿轮的画法 直齿圆锥齿轮的齿坯如图8-22所示，其基本形体结构由前锥、顶锥、背锥等组成。由于圆锥齿轮的轮齿在锥面上，所以齿形和模数沿轴向是变化的。大端的法向模数为标准模数，法向齿形为标准渐开线。在轴剖面内，大端背锥素线与分度锥素线垂直，轴线与分度锥素线的夹角δ称为分度圆锥角。如图8-23所示。 图8-22 圆锥齿轮坯 图8-23 圆锥齿轮参数 直齿圆锥齿轮的画法如图8-24所示。直齿圆柱齿轮的计算公式仍适用于圆锥齿轮大端法线方向的参数计算。圆锥齿轮啮合的画图步骤如图8-25所示。安装准确的标准齿轮，两分度圆锥相切，分度锥角δ1和δ2互为余角，啮合区轮齿的画法同直齿圆柱齿轮。 图8-24 圆锥齿轮的画图步骤 图8-25 圆锥齿轮啮合的画图步骤 5(5(作业 按模型在A4(或A3)图纸上绘制直齿圆柱齿轮零件图。要求同上一讲测绘轴。 【齿轮测绘】 测绘图8-26所示的齿轮 图8-26 齿轮测绘 齿轮测绘就是用量具对齿轮实物的几何要素进行测量，如齿顶圆直径da、全齿高h、公法线长度Wk、齿数等，经过计算推算出原设计的基本参数，如模数m、齿形角α、齿顶高系数ha、齿顶间隙系数c等，并据此计算出制造时所需要的尺寸，如齿顶圆直径da、分度圆直径d及齿根圆直径df等，然后根据齿轮设计参数进行精度设计，绘制成一张齿轮工作图。测绘步骤如下: (1)(1)几何参数的测量 ?? 齿数Z的确定:完整齿轮只需数一数多少个齿即可。 ?? 齿顶圆da和齿根圆df的测量:对偶数齿齿轮，可用游标卡尺直接测量，得到da和df;而对于奇数齿齿轮，由于齿顶对齿槽，所以无法直接测量，带孔齿轮可按图8-27所示的方法测出D和e，然后由da=D+2e计算出齿顶圆直径da，由df=D+2n计算出df。 图8-27 奇数齿齿顶圆直径的测量 ?? 全齿高的测量:全齿高h可采用游标卡尺直接测量，也可以用间接法测量齿顶圆直径da和齿根圆直径df，由h=(da-df)/2的全齿高。或测量内孔壁到齿顶的距离H1和内孔壁到齿根的距离H2，由h=H1-H2的全齿高h。 ?? 中心距a的测量:中心距可通过测量箱体上两孔的内壁距离间接测得。 ?? 公法线长度的测量:公法线长度Wk可用游标卡尺或公法线千分尺测量，如图8-28所示。跨测齿数k可按下式计算: k=z(α/180)+0.5 本例中取k=16(20/180)+0.5=2.7 取k=3 当α=20?时，直齿圆柱齿轮公法线长度的计算公式为: Wk=m[2.9521(k-0.5)+0.014z] ??基圆齿距Pb的测量:由图6-32可知，公法线长度每增加一个跨距，即增加一个基圆齿距，所以基圆齿距Pb可通过公法线长度Wk和Wk+1间接测得，Pb=Wk+1-Wk。 图8-28 公法线长度的测量 (2)(2)基本参数的确定 基本参数有模数m、齿数z、齿形角α、齿顶高系数ha和顶隙系数c，确定方法如下: ? ? 标准 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 的识别 齿形角α的确定与标准制度有关，可通过了解齿轮的生产国家，认 定该齿轮的标准制度，如中国、日本、法国等生产的齿轮可判断为模 数制，齿形角α=20?齿顶高系数ha=1.0，或ha=0.8;如美、英等国生产的齿轮，可能为径节制，α=14.5?或α=20?,齿顶高系数ha=1.0，或ha=0.875。 ? ? 模数的确定 当标准制度认定后，模数可以由以下方法确定，为使模数确定无误，应多用几种方法相互印证。 由齿顶圆直径da或齿根圆直径df计算确定模数:m=da/(z+2ha)或m=df/(z-2ha-2c);式中齿顶高系数ha和顶隙系数c以标准值代入，国产齿轮ha=1.0,c=0.25。计算所得值和标准模数值(附表1 GB1357-87)进行比较，当计算值和标准值相符或接近时，取标准值。若计算值与标准值相差较大，可考虑变位齿轮。 用测定的全齿高计算模数:m=h/(2ha+c) 用测定的中心距计算模数:m=2a/(z1+z2) ? ? 当模数确定后，可按下式计算确定齿形角:α=arccos(Pb/mπ)，若计算出的齿形角和标准值不接近，可考虑变位齿轮。 ? ? 齿顶高系数ha和顶隙系数c的确定:齿顶高系数 ha可由测得的齿顶圆直径da按公式ha=da/2m-z/2 计算确定。顶隙系数c可由测定的齿根圆直径df或全齿高h按下式计算确定:c=z/2-df/2m-ha或c=h/m-2ha 。计算所得值应与标准值接近，否则，应考虑变位齿轮。 ? ? 加工所需参数的计算:在确定齿数、模数、齿形角、齿顶高系数ha和顶隙系数c后，可按下式计算齿顶圆直径da、分度圆直径d和齿根圆直径df: d=mz da=m(z+2ha) df=m(z-2ha-2c) (3)(3)齿轮精度的确定 在齿轮测绘中，齿轮的基本参数确定后，还应该确定齿轮的精度等级，在工作图上标出齿轮精度、尺寸公差、形位公差及表面粗糙度要求，使之成为一张完整的零件图，只有这样才能制造出合格的齿轮。 根据齿轮传动要求，齿轮精度有四方面要求:运动精度(由齿轮公差的第?公差组的精度来控制)、工作平稳性(由齿轮公差的第?公差组的精度来控制)、接触精度(由齿轮公差的第?公差组的精度来控制)和齿侧间隙(由齿厚上、下偏差控制)。例如7-6-6GM (GB10095-88), 第?公差组的精度等级为7级，第?、?公差组的精度等级为6级，齿厚上偏差代号为G，齿厚下偏差代号为M。 ? ? 确定齿轮精度 附表2为不同应用场合的齿轮所采用的精度等级，附表3为第?公差组的精度等级与圆周速度的关系。本例中m=5，z=16，齿宽b=20，转速n=1480r/min，所以，v=π dn/(1000360)=3.143531631480/60000=5.86m/s,查附表3，三个公差组均选8级精度。 ? ? 确定各公差组的检验组 因为该齿轮属中等精度，从生产厂的生产条件知道生产批量为单件小批生产，所以各公差组的检验组为: 第?公差组检验组为:齿圈径向跳动公差Fr=0.050mm(附表4) 公法线长度变动公差Fw=0.040mm(附表5) 第?公差组检验组为:齿形公差ff=0.020mm(附表6) 基圆齿距极限偏差fpb=?0.022mm(附表7) 第?公差组检验组为: 齿向公差Fβ=0.018mm(附表8) 接触斑点:高度方向?40%，长度方向?50%(附表9) ? ? 确定齿厚上、下偏差代号(附表11) 齿厚的上、下极限偏差 与齿轮转速、材料、大小等因素有关，我们采用类比法确定。 上偏差代号选F=-4fpt ESS=-430.025=-0.100(fpt查附表10), 下偏差代号选H=-8fpt Esi=-830.025=-0.200(fpt查附表10) 齿厚公差为 Ts=0.100mm 所以，齿轮精度为 8-FH (GB10095-88) ? ? 计算公法线平均长度偏差 若通过齿厚偏差不能控制齿轮 侧隙精度，可通过测量公法线平均长度偏差来控制齿厚。 公法线平均长度上偏差Ewms= ESScosα-0.72Frsinα =(-0.13cos20?-0.7230.0503sin20?)=-0.106mm 公法线平均长度公差Twm=Ts cosα-1.44 Frsinα =(0.13cos20?-1.4430.0503sin20?)= 0.069mm 公法线平均长度下偏差Ewmi= Ewms- Twm=-0.106-0.069=-0.175mm 公法线平均长度 W=m[1.476(2k-1)+0.014z]=53[1.476(233-1)+0.014316]=38.02mm (4)(4)确定齿坯公差 ? ? 齿轮内孔公差 内孔φ25 是加工、测量和装配的基准，查 附表12，其公差为IT7，所以其配合代号为φ25H7。 ? ? 齿顶圆因不作齿厚的测量基准，为非配合尺寸，故公差为 IT11，其偏差为φ90h11。 ? ? 基准端面的圆跳动公差为0.018mm。(附表13) (5)(5)齿轮主要工作表面的粗糙度(附表14) ? ? 齿面粗糙度Ra?5μm ? ? 基准端面粗糙度Ra?5μm ? ? 齿顶圆表面粗糙度Ra?5μm (6)(6)绘制齿轮零件图(图8-26) 【练习】 齿轮测绘 测得一对国产直齿圆柱齿轮的参数为:齿数z1=31,z2=57,齿顶圆直径da1=68.80mm,da2=114.80mm，中心距a=88mm，公法线长度小齿轮W41=22.56mm，W31=16.66mm，大齿轮W71=38.84mm，W61=32.94mm，试确定齿轮的各参数及精度等级(W41为第4齿和第1齿的公法线长度)，并绘制结构草图。 第五讲 弹簧和滚动轴承 1( 1( 知识要点 (1) (1) 滚动轴承的画法 (2) (2) 滚动轴承的的代号 (3) (3) 圆柱螺旋压缩弹簧的画法 (4) (4) 焊接图举例 2( 2( 教学方法 采用实物模型讲解轴承的构造和类型，3种画法不仅要讲清图样比例 尺寸，还要讲清应用环境。教会学生查阅轴承标准。弹簧只介绍圆柱螺旋压缩弹簧的画法。焊接图用实例讲解，不必详细介绍焊接符号(代号) 3( 3( 课前准备 准备向心轴承、推力轴承和向心推力轴承各一个 4( 4( 教学内容 (1) 滚动轴承的画法 图8-29 深沟球轴承的规定画法 GB/T4459.7-1998对滚动轴承的画法作了统一规定，有简化画法和规定画法之分，简化画法又分为通用画法和特征画法。图8-29(a)为深沟球轴承的通用画法，图8-29(b)为特征画法，图8-29(c)为规定画法。 (2)滚动轴承的代号 滚动轴承的代号由基本代号、前置代号和后置代号组成，其排列顺序为: 前置代号、基本代号、后置代号。 ?基本代号表示滚动轴承的基本类型、结构和尺寸，是滚动轴承代号的基础。滚动轴承的基本代号由类型代号、尺寸系列代号、内径代号构成。类型代号用阿拉伯数字或大写拉丁字母表示，尺寸系列代号和内径代号用数字表示。例如: 【类型代号】类型代号用阿拉伯数字或大写拉丁字母表示 【尺寸系列代号】尺寸系列代号由两位数字组成，左边一位为滚动轴承的宽(高)度系列代号，右边一位为直径系列代号。尺寸系列代号决定了轴承的外径(D)和宽度(B)。 【内径代号】内径代号表示轴承的内径，对于内径在20mm至480mm 之间的轴承(22mm、28mm、32mm除外)，其内径代号为内径除以5的商数，商数为个位数时，需在商数左边加0。例如，内径为40mm，则内径代号为08。至于内径大于480mm，或小于20mm的滚动轴承，其内径代号可查相关国家标准。 ?前置代号和后置代号 前置和后置代号是轴承在结构形状、尺寸、公差、技术要求等有改进时，在其基本代号左、右添加的补充代号。具体内容可查阅有关的国家标准。 (3) 圆柱螺旋压缩弹簧 ? ? 圆柱螺旋压缩弹簧各部分的名称及尺寸计算 簧丝直径d——制造弹簧所用金属丝的直径。 弹簧外径D——弹簧的最大直径。 弹簧内径D1——弹簧的内孔最小直径，D1=D-2d。 弹簧中径D2——弹簧轴剖面内簧丝中心所在柱面的直径，D2=(D1 +D2)/2= D1+d=D-d。 有效圈数n——保持相等节距且参与工作的圈数。 1 支承圈数n0——为了使弹簧工作平衡，端面受力均匀，制造时将弹簧两端的3/4至 4圈1 压紧靠实，并磨出支承平面。这些圈只起支承作用而不参与工作，所以称为支承圈。支承圈数n0表示两端支承圈数的总和，一般为1.5、2、2.5圈。 总圈数n1——有效圈数和支承圈数的总和。 节距t——相邻两有效圈上对应点间的轴向距离。 自由高度H0——未受载荷作用时的弹簧高度(或长度)，H0=nt+(n0-0.5)d。 展开长度L——制造弹簧时所需的金属丝长度，按螺旋线展开L可按下式计算: πD2)?t L?n1 ( 旋向——与螺旋线的旋向意义相同，分为左旋和右旋两种。 ? ? 圆柱螺旋压缩弹簧的规定画法 弹簧的规定画法:GB/T4459.4-1984对弹簧画法作了如下规定: ? ? 在平行于螺旋弹簧轴线的投影面的视图中，其各圈的轮廓应画成直线。 ? ? 有效圈数在四圈以上时，可以每端只画出1~2圈(支承圈除外)，其余省略不画。 ? ? 螺旋弹簧均可画成右旋，但左旋弹不论画成左旋或右旋，一律要注写出旋向“左” 字。 ? ? 螺旋压缩弹簧如要求两端并紧且磨平时，不论支承圈多少均按支承圈为2.5圈绘 制，必要时也可按支承圈的实际结构绘制。 【例如】 已知圆柱螺旋压缩弹簧的中径D2=38，簧丝直径d=6，节距t=11.8，有效圈数n=7.5，支承圈数n0=2.5，右旋，试画出弹簧的轴向剖视图。 弹簧外径D= D2+d=38+6=44 自由高度H0=nt+( n0-0.5)d=7.5311.8+(2.5-0.5)36=100.5 画图步骤如图8-30所示。本例的有效圈数每端画了一圈。 22 图8-30 弹簧画图步骤 (4)焊接图举例 图8-31为支架的焊接图。从主视图上看有三条焊缝，一处是1号零件和2号零件之间，沿1号零件周围用角焊缝连接;另两处是4号零件和3号零件之间，角焊缝现场焊接。从俯视图上看有两处焊接，用角焊缝三面焊接。 图8-31 焊接图举例