零件綜合精度設(shè)計(jì)20110全解

1、山東交通學(xué)院典型零件綜合精度設(shè)計(jì)材料成型及控制教研室二一三年十月典型零件綜合精度設(shè)計(jì)一、零件綜合精度設(shè)計(jì)的目的要求為了加強(qiáng)互換性原理與技術(shù)測(cè)量課程的學(xué)習(xí)，檢驗(yàn)課程學(xué)習(xí)的效果，提高學(xué)生 分析問(wèn)題、解決生產(chǎn)中實(shí)際問(wèn)題的能力， 為后續(xù)的機(jī)械基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)、 專業(yè)課程的學(xué)習(xí)， 和學(xué)生畢業(yè)后的設(shè)計(jì)工作，打下一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，特進(jìn)行零件綜合精度設(shè)計(jì)。二、綜合精度設(shè)計(jì)的效果和課程目標(biāo)互換性原理與技術(shù)測(cè)量是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的工程技術(shù)類課程。通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)， 可使學(xué)生獲得零件精度設(shè)計(jì)的感性認(rèn)識(shí)，加深理解產(chǎn)品的尺寸誤差、幾何誤差和表面粗 糙度對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響，掌握常用零件技術(shù)參數(shù)的設(shè)計(jì)原則和檢測(cè)方法，提高學(xué)生分析 和解決

2、實(shí)際問(wèn)題的能力。1. 確定零件的尺寸公差精度等級(jí)、配合要求，公差帶、配合代號(hào)，進(jìn)行圖樣正確 標(biāo)注。2. 確定零件的幾何公差特征項(xiàng)目、公差等級(jí)要求，正確選擇公差原則和幾何公差 值，并進(jìn)行圖樣的正確標(biāo)注。3. 確定零件的表面粗糙度要求，并進(jìn)行正確標(biāo)注。4. 進(jìn)行齒輪、螺紋、鍵、軸承等其他典型表面的精度設(shè)計(jì)。5. 確定相應(yīng)的檢驗(yàn)項(xiàng)目、檢驗(yàn)方法。三、綜合精度設(shè)計(jì)的步驟為培養(yǎng)其的獨(dú)立工作能力和創(chuàng)新思維的發(fā)展，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)采取開放式教學(xué)方式。實(shí)驗(yàn) 室全面開放，學(xué)生根據(jù)教學(xué)要求、專業(yè)特點(diǎn)、就業(yè)方向、自身能力等因素，選擇適當(dāng)?shù)?設(shè)計(jì)項(xiàng)目，并在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成零件的精度設(shè)計(jì)。學(xué)生可根據(jù)專業(yè)要求及自身能力大 小在規(guī)定

3、的設(shè)計(jì)時(shí)間內(nèi)一個(gè)或若干個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，擬定精度設(shè)計(jì)方案，在老師的指導(dǎo)下獨(dú) 立完成設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。1. 根據(jù)設(shè)備的工作狀態(tài)和使用要求，分析零件的結(jié)構(gòu)、工作條件、受力狀態(tài)，相 關(guān)聯(lián)零件的工作狀況，提出零件的精度要求。2. 零件的尺寸精度設(shè)計(jì) 根據(jù)零件已確定的基本尺寸，關(guān)聯(lián)零件的精度等級(jí)要求，選擇相應(yīng)部位的基準(zhǔn)制、 公差等級(jí)、配合等內(nèi)容，并正確標(biāo)注在圖紙上。針對(duì)不同的精度要求，分析生產(chǎn)中可能產(chǎn)生誤差的原因，設(shè)計(jì)精度檢測(cè)方案，選擇 檢驗(yàn)設(shè)備，以保證零件的設(shè)計(jì)精度。3. 零件的幾何精度設(shè)計(jì)參照零件工作狀態(tài)，相配合零件的運(yùn)動(dòng)和裝配要求，提出零件的幾何精度要求，確 定幾何公差項(xiàng)目， 選擇幾何公差等級(jí)和相應(yīng)的公差值，

4、擬定公差原則， 并進(jìn)行正確標(biāo)注。 根據(jù)所選用的幾何公差項(xiàng)目，分析生產(chǎn)中誤差產(chǎn)生的原因，擬定誤差檢測(cè)方案，選取檢 驗(yàn)設(shè)備保證零件的設(shè)計(jì)精度。4. 表面粗糙度選擇 根據(jù)零件各表面的精度要求和配合性質(zhì)，選取各表面的表面粗糙度，并進(jìn)行正確的 標(biāo)注。四、精度設(shè)計(jì)項(xiàng)目（一）軸類零件的精度設(shè)計(jì)1. 機(jī)床主軸（學(xué)號(hào)最后一位： 1）C616車床主軸，見圖 1， 70mm軸頸安裝 4級(jí)精度 NN3014雙列圓柱滾子軸承， 50mm軸頸安裝 4級(jí)精度兩列 6210向心球軸承， 60mm軸頸安裝傳動(dòng)齒輪，前端 75mm 外錐面安裝卡盤，內(nèi)錐面安裝頂尖。確定 70mm、50mm、60mm 和前端內(nèi)、外錐面的尺寸公差，確

5、定各圓柱、圓 錐面及相應(yīng)端面的幾何公差項(xiàng)目和公差值，并選擇各表面的表面粗糙度值，并進(jìn)行正確 標(biāo)注。圖 1 C616 車床主軸2. 柴油機(jī)曲軸（學(xué)號(hào)最后一位： 2）某三拐曲軸，尺寸精度見圖 2，試確定三個(gè) 24mm 曲軸軸頸、兩個(gè) 25mm 和 20mm軸頸及鍵槽的幾何公差項(xiàng)目，選取相應(yīng)的公差值，選擇各軸頸及端面的表面粗 糙度要求，并進(jìn)行正確的標(biāo)注。圖 2 三拐曲軸3. 傳動(dòng)軸（學(xué)號(hào)最后一位： 3）某車床溜板箱中一傳動(dòng)軸，尺寸精度見圖 3，試確定 20mm、22mm、 24mm、 30mm軸頸、軸肩和鍵槽的幾何精度，選擇各軸頸、軸肩及端面的表面粗糙度值，并 進(jìn)行正確的標(biāo)注。圖 3 傳動(dòng)軸（二）軸

6、承配合精度設(shè)計(jì)1. （學(xué)號(hào)最后一位： 4）有一圓柱齒輪減速器，小齒輪軸要求較高的旋轉(zhuǎn)精度，裝 有 0 級(jí)單列深溝球軸承，軸承尺寸為 50mm 110mm 27mm，額定動(dòng)負(fù)荷 Cr=32000N， 軸承承受的當(dāng)量徑向負(fù)荷 Fr=4000N。試確定軸頸和外殼孔的公差帶代號(hào)，畫出公差帶 圖，并確定孔、軸的幾何公差值和表面粗糙度參數(shù)值，將它們分別標(biāo)注在裝配圖和零件 圖上。2. （學(xué)號(hào)最后一位： 5）在 C616 車床主軸后支承上， 裝有兩個(gè)單列向心球軸承 （如 圖 4），其外形尺寸為 dDB=50mm 90mm 20mm ，試選定軸承的精度等級(jí)，軸承與軸 和殼體孔的配合，并確定殼體孔、軸的幾何公差值

7、和表面粗糙度參數(shù)值，將它們分別標(biāo) 注在零件圖上。圖 4 C616 后軸承裝配示意圖三）齒輪精度設(shè)計(jì)圖 5 汽車變速箱齒輪1. 汽車變速箱齒輪（學(xué)號(hào)最后一位： 6）解放汽車變速箱齒輪，見圖 5，模數(shù) m=4.5mm，齒數(shù) =45，=20，兩齒輪的中心距 a=171mm，齒輪精度 7 GB/T10095.12008。試選擇齒輪的齒厚偏差、檢驗(yàn)項(xiàng)目及其允 許值，標(biāo)注相應(yīng)的幾何公差及表面粗糙度；確定花鍵孔的尺寸公差、幾何公差和表面粗 糙度，并進(jìn)行正確標(biāo)注。2. 減速器齒輪（學(xué)號(hào)最后一位： 7）某通用減速器中有一對(duì)直齒圓柱齒輪副， 模數(shù) m=4mm，小齒輪 z1=30,齒寬 b1=40mm, 大齒輪 2

8、 的齒數(shù) z2=96，齒寬 b2=40mm，齒形角 =20。o兩齒輪的材料為 45 號(hào)鋼，箱體 材料為 HT200，其線脹系數(shù)分別為 齒=11.5 10-6K-1，箱=10.5 10-6K-1，齒輪工作溫度為 t 齒=60oC，箱體工作溫度 t 箱=30oC，采用噴油潤(rùn)滑，傳遞最大功率7.5KW ，轉(zhuǎn)速n=1280r/min，小批生產(chǎn)， 試確定其精度等級(jí)、 檢驗(yàn)項(xiàng)目及齒坯公差， 并繪制齒輪工作圖。（四）套類零件（學(xué)號(hào)最后一位： 8） 套類零件在機(jī)械中應(yīng)用很多，其主要功用是起支承或?qū)颍诠ぷ髦谐惺軓较蛄?軸向力。例如，滑動(dòng)軸承、夾具上的導(dǎo)向套、液壓缸等。套類零件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：主要表面為同軸度

9、要求較高的內(nèi)、外旋轉(zhuǎn)表面，壁厚較薄 易變形，端面和軸線要垂直，長(zhǎng)度一般大于直徑。材料常選用鋼、鑄鐵、青銅或黃銅。某軸用襯套零件， 17mm 孔和 28mm 外徑技術(shù)要求見圖 6，試確定襯套零件內(nèi) 外、徑和端面的幾何公差和表面粗糙度要求，并在圖上正確標(biāo)注。圖 6 襯套（五）箱體類零件箱體類零件的技術(shù)要求： 軸承支承孔的尺寸精度、幾何精度和表面粗糙度要求。 位置精度，包括孔系軸線之間的距離尺寸精度和平行度， 同一軸線上各孔的同軸度， 以及孔端面對(duì)孔軸線的垂直度等。箱體的主要平面是裝配基準(zhǔn)，并且往往是加工時(shí)的定位基準(zhǔn)，所以，應(yīng)有較高的平 面度和較小的表面粗糙度值，否則，直接影響箱體加工時(shí)的定位精度，

10、影響箱體與機(jī)座 總裝時(shí)的接觸剛度和相互位置精度。1. 汽車變速箱體（學(xué)號(hào)最后一位： 9）某汽車變速箱箱體見圖 7，試確定箱體 120mm、100mm、80mm 各孔的幾何 精度和表面粗糙度，確定箱體安裝平面的幾何精度和表面粗糙度，確定箱體4x17mm安裝孔的位置精度，確定 4xM16 螺栓孔的位置精度。圖 7 汽車變速箱體（六）發(fā)動(dòng)機(jī)連桿連趕的另一端與曲軸相發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理：在氣缸內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞通過(guò)活塞銷與連桿的一端鉸接， 連，構(gòu)成曲柄連桿機(jī)構(gòu)。當(dāng)活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，連桿便推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)，或者相 反。同時(shí)，工作腔的容積也在不斷的由最小變到最大，再由最大變到最小，如此循環(huán)。質(zhì)量指標(biāo)：連桿

11、大、小端孔與曲軸及活塞銷均有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，且轉(zhuǎn)速較高，又不允許 很大間隙；大小端孔中心距 9 級(jí)公差，但小孔軸線對(duì)大孔軸線的平行度在 100mm內(nèi)， 不得超過(guò) 0.08mm；大小端內(nèi)孔如果失圓，潤(rùn)滑會(huì)遭到破壞；大小端面及連桿側(cè)面在加 工時(shí)要作為定位面，其粗糙度要求高，且要保持大小孔軸線對(duì)中心面的垂直。大小端高 度中心面對(duì)連桿體中心面要平行對(duì)稱等。圖 8 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理圖解放汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿尺寸精度要求見圖 9，試確定連桿主要孔和端面的幾何精度、表面粗糙度要求，并進(jìn)行正確標(biāo)注。（學(xué)號(hào)最后一位： 0）圖 9 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿五、設(shè)計(jì)報(bào)告要求仔細(xì)閱讀設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書相關(guān)內(nèi)容，廣泛查閱有關(guān)資料，根據(jù)給出零件的技術(shù) 要求，對(duì)其尺寸精度、幾何精度、表面粗糙度等進(jìn)行正確的精度設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出最佳的測(cè) 量方案，寫出較詳細(xì)的預(yù)習(xí)報(bào)告。認(rèn)真按照規(guī)范要求完成設(shè)計(jì)任務(wù)，做到即要大膽、有創(chuàng)新意識(shí)，又要嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范、 符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。最后提交設(shè)計(jì)報(bào)告和零件圖紙。設(shè)計(jì)報(bào)告：零件精度設(shè)計(jì)的目的，所設(shè)計(jì)零件的名稱和設(shè)計(jì)要求，精度設(shè)計(jì)的計(jì)算 過(guò)程和選擇依據(jù)，設(shè)計(jì)報(bào)告編寫符合規(guī)范。零件圖紙：標(biāo)注完整、正確、符合標(biāo)準(zhǔn)要求的零件圖紙。（ A4） 設(shè)計(jì)報(bào)告封面及內(nèi)容格式見附錄（ A4 打?。┝?、參考書目互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ) 王伯平主編 機(jī)械工業(yè)出版社互換性與技術(shù)測(cè)量 邢閩芳主編 清華大學(xué)出版社 互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)指導(dǎo)及習(xí)題集