德語常用典型零件設計

1、n滾動軸承結合的精度設計滾動軸承結合的精度設計(Wlzlageverbindunen)n平鍵平鍵 矩形花鍵結合矩形花鍵結合的精度設計的精度設計Feder- und Profilwelleverbindungn結合結合的精度設計的精度設計(Schraubverbindungen) n概述概述 (bersicht)n滾動軸承的精度等級及外形尺寸公差滾動軸承的精度等級及外形尺寸公差 (Toleranzklass und auenformmatoleranz )n滾動軸承結合的公差特點滾動軸承結合的公差特點n(Toleranz Eigenschaften)n滾動軸承結合的公差帶的選用滾動軸承結合的公差

2、帶的選用(Anwendung fr Toleranzzone)一、一、(bersicht)應用范圍與互換性應用范圍與互換性 滾動軸承的精度等級及外形尺寸公差滾動軸承的精度等級及外形尺寸公差 (Toleranzklass und auenformma)n滾動軸承的精度等級是按其外形尺寸公差和旋轉精度劃分的。n外形尺寸公差外形尺寸公差 (auenformma)n內徑、外徑、寬度尺寸公差n旋轉精度旋轉精度 (Umfangsprazisions)n內圈的徑向跳動內圈的徑向跳動Kia (成套軸承) .n內圈的基準端面對內孔徑向跳動Sd 內圈的端面（背面）對滾道的跳動Sia(成套軸承)n外圈的徑向跳動外圈

3、的徑向跳動Kea (成套軸承) .n外徑表面母線對基準端面的傾斜度的變動量SDn外徑表面母線對凸緣背面的傾斜度的變動量SD1n外圈的端面對滾道的跳動Sea(成套軸承) 等向心球軸承分為0、6、5、4和2共五級，其中2級最高。和原標準G、E、D、C、B相應2、滾動軸承精度等級的應用、滾動軸承精度等級的應用(Anwendung fr Toleranzklass)n6級級用于普通機床主軸的用于普通機床主軸的后后軸承軸承、精密機床變速箱等轉、精密機床變速箱等轉速和旋轉精度要求較高的旋速和旋轉精度要求較高的旋轉機構。轉機構。n5、4級級用于精密機床的主軸用于精密機床的主軸承、精密儀器儀表中使用的承、精密

4、儀器儀表中使用的主要軸承主要軸承等轉速和旋轉精度等轉速和旋轉精度要求高的旋轉機構。要求高的旋轉機構。n 2級級用于齒輪磨床、精密坐用于齒輪磨床、精密坐標鏜床、標鏜床、高精度儀器儀表高精度儀器儀表等等轉速和旋轉精度要求很高的轉速和旋轉精度要求很高的旋轉機構的旋轉機構的主要軸承主要軸承。0級 用于普通機床的變用于普通機床的變速箱、汽車和拖拉機速箱、汽車和拖拉機的變速箱、普通電動的變速箱、普通電動機、水泵、壓縮機等機、水泵、壓縮機等一般旋轉機構中低、一般旋轉機構中低、中速及旋轉精度要求中速及旋轉精度要求不高的軸承，在機械不高的軸承，在機械中應用最廣。中應用最廣。滾動軸承結合的公差特點滾動軸承結合的公

5、差特點 (Toleranz Eigenschaften) 圖6-2n2. 內徑內徑dmp的上偏差為的上偏差為03、滾動軸承尺寸公差特點（續(xù)）、滾動軸承尺寸公差特點（續(xù)）n基準制：基準制：n內圈配合基孔制，外圈基軸制。n配合性質：配合性質：n應采用過盈配合（保證一起轉動）；過盈量不能太大（薄壁零件，要裝卸）。n內徑公差帶布置在零線下面內徑公差帶布置在零線下面（防止過盈量過大或過?。?，和軸相結合時比（基孔制的）同名配合略緊一些。滾動軸承結合公差帶的選用滾動軸承結合公差帶的選用(Anwendung fr Toleranzzone)2. 配合的選用配合的選用 (Passungsanwendung)n配

6、合的選擇方法配合的選擇方法n1）類比法類比法n2）計算法計算法n內圈與軸徑：內圈與軸徑：n材料強度：材料強度：Ymaxn連接強度：連接強度：Yminn2 負荷大小負荷大小(Lastgroee)n軸承當量徑向動負荷軸承當量徑向動負荷Pr與額定徑向動負荷與額定徑向動負荷Cr比比值：值：nPr0.07Cr為為 輕負荷；輕負荷；0.07Cr Pr 0.15Cr為為 正正常負荷；常負荷； Pr 0.15Cr為為 重負荷重負荷n負荷大，配合緊一些；負荷大，配合緊一些；n有沖擊負荷，配合緊一有沖擊負荷，配合緊一些。些。n3）軸承工作溫度）軸承工作溫度n4）其它（參閱表）其它（參閱表6-3、4）n速度、殼體厚

7、度速度、殼體厚度例：已知減速器小齒輪，旋轉精度較高,內徑= 35mm，外徑= 80mm，Cr為32000N，Pr=3800Nn試用類比法確定內外圈配合公差帶代號，并計算極限配合，解：n1、精度等級為6級向心球軸承（旋轉精度較高旋轉精度較高）；n2、由給定條件內圈受循環(huán)負荷、外圈受固定負荷;n3、Pr/Cr=3800/32000=0.12n4、參考表6-3及6-5選外殼孔公差帶為G7或H7,考慮小齒輪的旋轉精度要求高，最終選用J7；軸頸公差帶k6；n4、根據6級向心球軸承，查表6-1確定內外圈平均直徑上下偏差分別為：0、-10和0，-11；n5、查表2-2和表2-5，表2-6n 確定軸徑 IT6

8、=16，k=+2，則 ei=2， es=18； 確定殼體孔 IT7=30 J=18， 則ES=18，EI=-12；例(續(xù))：n求軸承內圈與軸形成的極限配合： Ymax=EI-es=（-10）-18=-28 Ymin=ES-ei=0-2=-2 Y平均平均=-15n求軸承的極限配合 xmax =EI-es =18-(-11 ) =29 Ymax =ES-ei=0-12=-12 x平均平均=(29-12)/2=8.5結論：軸承內圈與軸形成過渡配合；外圈與箱體孔形成平均間隙，比內圈配合松一些是精確的。 如果采用 G7或H7則更松一些。配合表面的其它技術要求配合表面的其它技術要求n1. 形狀、位置形狀、

9、位置公差公差 2. 配合表面的配合表面的表面粗糙度表面粗糙度n圖6-7平鍵平鍵 (矩形花鍵矩形花鍵)結合結合的精度設計的精度設計Przisionskonstruktion fr Federverbindungn 6.2.1 平鍵聯(lián)結的精度設計平鍵聯(lián)結的精度設計n鍵的類型鍵的類型 （平鍵、半圓鍵、楔鍵平鍵、半圓鍵、楔鍵）nArten fr Federverbindung (Feder,scheiben- Gleitfeder,Nasenkeil)n平鍵主要結合尺寸：平鍵主要結合尺寸：bn基軸制基軸制鍵與鍵槽的配合鍵與鍵槽的配合 (Pafeder)：n平鍵的三種結合平鍵的三種結合n較松連接較松連接

10、n一般連接一般連接n較緊連接較緊連接n圖圖6-9平鍵結合公差帶及用途鍵的鍵的類型類型配合種類配合種類尺寸尺寸B的的 公差帶公差帶 應用范圍應用范圍鍵鍵軸槽軸槽輪轂輪轂槽槽平鍵平鍵較松聯(lián)結較松聯(lián)結h9H9D10主要用于導向鍵，在軸上作主要用于導向鍵，在軸上作軸向移動。軸向移動。一般聯(lián)結一般聯(lián)結N9JS9在軸槽、上輪轂槽固定，傳在軸槽、上輪轂槽固定，傳遞不大扭矩。遞不大扭矩。較緊聯(lián)結較緊聯(lián)結P9P9傳遞重載、沖擊及雙向載荷傳遞重載、沖擊及雙向載荷其它技術要求(technische Anforderung)：n形位公差：形位公差：n對稱度對稱度 79級級nL/b8時，時，n加選平行度加選平行度b6m

11、m時，平行度公差等級時，平行度公差等級取取7級級nb8 36mm時，平行時，平行度公差等級取度公差等級取6級級n b40mm時，平行時，平行度公差等級取度公差等級取5級。級。粗糙度：粗糙度：配合表面的配合表面的Ra值一般取值一般取1.6 6.3n非配合表面非配合表面Ra值取值取6.3 12.5平鍵結合公差帶Przisionskonstruktion fr Schraubverbindungnn在機械制造中，螺紋聯(lián)接(Befestigungszwecke)和傳動(Bewegungszwecke)的應用有很多，占有很重要的地位。n一、根據其用途可分為三類:n普通螺紋普通螺紋(連接螺紋連接螺紋) (

12、normale Gewinde)n傳動螺紋傳動螺紋 (Trapezgewinde)n緊密螺紋緊密螺紋 (Installationsgewinde)二普通螺紋的主要幾何參數二普通螺紋的主要幾何參數hauptehaupte geometrieparametergeometrieparameter n基本牙型基本牙型 ( (GrundprofilGrundprofil) )是將原始三角形(等邊三角形)的頂部截去H/8和底部截去H/4所形成的內、外螺紋共有的理論牙型。n螺紋的主要幾何參數螺紋的主要幾何參數 n 大徑 D 或 d 公稱直徑en是指與外螺紋牙頂或內螺紋牙底相切的假想圓柱體的直徑?；境叽?

13、n2、小徑、小徑 (kleinedurchmesser) nD 1 或 d 1是指n與內螺紋牙頂或外螺紋牙n底相切的假想圓柱體的直徑。二普通螺紋的主要幾何參數（續(xù)）二普通螺紋的主要幾何參數（續(xù)） n3、中徑、中徑 D 2 或 d2 (Flankendurchmesser)n槽寬和牙寬相等位置上假想圓柱體的直徑。n D2=d2=D-2X3H/8n4 4、螺距、螺距 P (Steigung)相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離。n5 5、牙型半角、牙型半角 /2=30n是指在螺紋牙型上牙側與螺紋軸線的垂直線間的夾角n6 6、單一中徑、單一中徑、實際中徑 n單一中徑是指一個假想圓柱的直徑，該圓柱的

14、母線通過牙型上溝槽寬度等于螺距基本尺寸一半地方的直徑。n7 7、旋合長度、旋合長度 l (Einschraublange)n螺紋旋合長度是指內外螺紋旋合時螺旋面接觸部分的軸向長度。軸向長度。n8 8、原始三角形高度、原始三角形高度 ( (H Hhehe) ) Hn9 9、牙型高度、牙型高度 ( (TragtiefTragtief) ) h=5/8H螺紋幾何參數偏差對互換性的影響螺紋幾何參數偏差對互換性的影響： Geometrische Parameter fr einflu des Austauschenn螺紋聯(lián)接要實現其互換性,必須保證良好的旋合性和一定的聯(lián)接強度。n影響螺紋互換性的主要幾何

15、參數有五個:大徑、大徑、小徑、中徑、螺距和牙型半角小徑、中徑、螺距和牙型半角。n產生一定的加工誤差,不僅會影響螺紋的旋合性、接觸高度、配合松緊、還會影響聯(lián)接的可靠性,從而影響螺紋的互換性。n對螺紋互換性影響較大的參數是對螺紋互換性影響較大的參數是中徑、螺距和中徑、螺距和牙型半角。牙型半角。1 1螺距誤差的影響螺距誤差的影響( (EinfluEinflu des Gewindeabweihung) )螺距誤差可分為： 單個螺距誤差：單個螺距誤差：是指單個螺距的實際值與其基本值是指單個螺距的實際值與其基本值之代數差。之代數差。螺距累積螺距累積誤誤差：差：是指在規(guī)定的螺紋長度內，任意兩是指在規(guī)定的螺

16、紋長度內，任意兩同同名牙側與中徑線交點間的實際軸向距離與其基本值的名牙側與中徑線交點間的實際軸向距離與其基本值的最大差值，它與旋合長度有關。最大差值，它與旋合長度有關。 fpfp = =PPCot(Cot(/2 2 ）/2=30/2=30時時 =1.732 =1.732 PP工具顯微鏡螺距累積偏差對旋合性的影響示例（退）：L理論=nPL實際=nP1PF p/2內螺紋內螺紋外螺紋外螺紋螺距誤差的影響（螺距誤差的影響（續(xù)續(xù)）：）： n如圖所示，假設內螺紋具有基本牙型，僅與存在螺距偏差的外螺紋結合。n外螺紋N個螺距的累積誤差為P(m)。內、外螺紋牙側產生干涉而不能旋合。n為防止干涉，為使具有P的外螺

17、紋旋入理想的內螺紋,就必須使外螺紋的中徑必須使外螺紋的中徑減小一個數值減小一個數值 fp (m)。 螺距誤差的影響（續(xù)）：螺距誤差的影響（續(xù)）： n同理，假設外螺紋具有基本牙型，與僅存在螺距偏差的內螺紋與其結合。n設在N個螺牙的旋合長度內，內螺紋存在P。為保證旋合性，就必須將內螺紋中徑增大一個數值fp。nfp就是為補償螺距累積誤差而折算到中徑上的數值，稱為螺距誤差的中徑當量。兩種情況下的當量計算公式為：n f fp p = =PPCot(Cot(/2 2 ） 2牙型半角誤差的影響：牙型半角誤差的影響：n牙型半角偏差牙型半角偏差是指牙型半角的實際值對公稱值對公稱值的代數差，是螺紋牙側相對于螺紋軸

18、線的位置誤差。n對螺紋的旋合性和聯(lián)接強度均有影響。牙型半角誤差對旋合性的影響如圖所示。牙型半角偏差對旋合性影響示例：牙型半角偏差對旋合性影響示例：可按三角可按三角AAB正弦定理推出正弦定理推出AA值值2牙型半角偏差的影響牙型半角偏差的影響(續(xù)續(xù)）：）：n外螺紋：外螺紋：外螺紋存在牙型半角偏差時，必須將外螺紋牙型沿垂直螺紋軸線的方向下移，從而使外螺紋的中徑減小一個數值f/2。 n內螺紋：內螺紋：內螺紋存在牙型半角偏差時，必須將內螺紋中徑增大一個數值f/2，該值稱為牙型半角偏差的中徑當量。nf/2=0. 073PK11 1/2/2+K+K2 22 2/2/2 mnP為螺距mm； 為為牙型半角角度秒

19、；n當外螺紋半角誤差為正值時K取值為2，負值時取3。n內螺紋反之 (即正值時K取值為3，負值時取2) 。3、中徑誤差、中徑誤差n決定螺紋配合性質的主要參數是中徑，影響了螺紋的旋合性。n當/2外外=/2內時，內時，n P外外=P內時，內時，n若外螺紋的中徑小于內螺紋中徑就若外螺紋的中徑小于內螺紋中徑就能旋合性；反之就會產生干涉。能旋合性；反之就會產生干涉。4螺紋實現互換性的條件螺紋實現互換性的條件 n作用中徑：作用中徑：在旋合時，在旋合長度內實際起作用的中徑。 n作用中徑的度量：作用中徑的度量：n在規(guī)定的旋合長度內，恰好包容實際外（內）螺紋的一個理想內（外）螺紋的中徑稱為:n外螺紋作用中徑:d2

20、fen內螺紋作用中徑:D2fen外螺紋：n內螺紋：n n它可以表達為： n中徑合格條件中徑合格條件n內螺紋內螺紋外螺紋外螺紋max22min222DDDDDaMfemin22max222dddddaMfe2/22ffddpafe2/22ffDDpafed2minTd2d2maxd2fed2aF pF/2TD2D2aD2feF pF/2D2，d2D2maxD2min內螺紋外螺紋螺紋中徑合格性判斷示例：結論：n對于普通螺紋，影響其互換性的主要參數是中中徑、螺距和牙型半角徑、螺距和牙型半角。n由于螺距誤差和牙型半角誤差對螺紋互換性的影響均可以折算成中徑當量，并與中徑尺寸偏差形成作用中徑。n考慮到作用

21、中徑的存在，可以不單獨規(guī)定螺距公差和牙型半角公差，而僅規(guī)定一項中徑公差，用以控制中徑本身的尺寸誤差、螺距誤差和牙型半角誤差的綜合影響。 普通螺紋的精度設計普通螺紋的精度設計 n1 1、螺紋公差帶、螺紋公差帶 : n1）公差等級：公差等級：公差帶的大小由公差值（公公差等級）差等級）確定；n其中6級為基本級級為基本級。 內螺紋內螺紋 外螺紋外螺紋螺紋直徑螺紋直徑中徑中徑D2小徑小徑D1 （頂徑）頂徑）中徑中徑d2大徑大徑d（頂徑）頂徑）公差等級公差等級4、5、6、7、84、5、6、7、83、4、5、6、7、84、6、82 2）、基本偏差）、基本偏差 (Grundabweichng): n公差帶(T

22、oleranzfilde)的位置是指公差帶相對與基本牙型的距離，該距離由基本偏差基本偏差決定。n內螺紋的下偏差（EI）n外螺紋的上偏差（es）為基本偏差。n內螺紋規(guī)定代號為內螺紋規(guī)定代號為H H和和G G的兩種基本偏差的兩種基本偏差；外外螺紋規(guī)定代號為螺紋規(guī)定代號為e e、f f、g g、h h四種基本偏差四種基本偏差。 3）、旋合長度、旋合長度(Einschraublange)n螺紋結合的精度螺紋結合的精度不僅與螺紋公差帶大小有關，還與螺紋的旋合長度有關。n旋合長度愈長，螺距的累積誤差愈大，較難旋合，且加工長螺紋比短螺紋難以保證精度。n對不同的旋合長度規(guī)定不同大小的公差帶。旋合長度是螺紋精度

23、設計中必須考慮的因素。 n國標中規(guī)定了不同直徑和螺距所對應的旋合長度：n分為短（S）、中（N）、長（L）三種旋合長度。按螺紋公差等級和旋合長度規(guī)定了三種類型的公差n精密級、中等級和粗糙精密級、中等級和粗糙級，級，n(Fein-Mittel-Grobgrad)代表著不同的加工難度。 2、配合的選用配合的選用 n理論上，表中的內外螺紋可以構成各種配合，但從保證足夠的接觸高度出發(fā)，最好選用H/g、H/h、G/h的配合。n表面粗糙度：表面粗糙度：國標有普通螺紋的表面粗糙度推薦值。 n一般情況下，選用選用中等精度、中等旋合中等精度、中等旋合長度的公差帶，長度的公差帶，n即即內螺紋內螺紋公差帶常選公差帶常選6Hn外螺紋外螺紋公差帶公