《互换性与技术测量》第9章 机械精度设计与实例分析.pptVIP

第9章 机械精度设计与实例分析 9.1 工程实例介绍 9.2 精度设计 9.3 零件几何特征的计算机辅助检测 9.4 机械精度设计小结 9.1.1工况分析 用于带式运输机的展开式二级圆柱齿轮减速器，整体传动方案如下图所示： 1-电动机 2-联轴器 3-二级圆柱齿轮减速器 4-卷筒 5-带式传输机 9.1.1工况分析 本章有关的精度设计任务如下表9-1。 表9-1 工程要求和设计任务 功能指标 运输带工作拉力F= 2500 N 运输带工作速度v= 1.3m/s 运输带滚筒直径D=300 mm 可以估算：负载功率Pr=FV=3.25KW 工作条件 单班制工作，空载启动，单向、连续运转，工作中有轻微振动。 运输带速度允许速度误差为±5%。 使用期限 工作期限为十年，检修期间隔为三年。 生产批量 小批量生产 设计任务 整体精度选择 箱体精度设计 齿轮副精度设计 联轴器与轴配合选择 轴承与轴的配合选用 齿轮与轴键联接中配合的选择 轴的精度设计 在机器及其零部件设计时，各功能指标的设计顺序一 般应遵循：先整体指标、后部件指标，再零件指标；先高速 件，后低速零部件；先标准件，后专用件。 9.1.1工况分析 除了标准件要求的配合需要与标准件精度相适应之外，一般配合精度的选用应参照齿轮8级精度选择。所用减速箱示意图如图9.1所示。 图9.1减速箱示意图 根据上述工况，减速器的输出转速： 9.1.2功能要求的精度指标 选择型号=Y112M-4 ，额定功率=4kW，同步转=1500r/min，满载转速=1440r/min的电动机。 一般减速器的实际传动比相对公称传动比的允许相对 偏差≤4% ，在此基础上，进一步对减速器及其相关零部件，依据实现的功能，分解功能对指标如下表9-2所示。 9.1.2功能要求的精度指标 表9-2 设计任务与公差项目 设计任务 功能指标对应的实体特征 可能涉及的公差项目 整体精度 部件整体 总传动比，输出速度波动，整机运行平稳性 2.箱体精度设计 轴承安装孔 同轴度，中心距，轴线平行度；剖分平面的形状误差，轴承孔中心线与剖面的位置度 3.齿轮副精度设计 齿轮副的共轭齿面，齿轮坯轮毂定位面 齿轮副中心距尺寸公差，轴线平行度； 单个齿轮轮齿的公差检验组选择 4.联轴器与轴配合选择 减速器输出、输入轴轴肩和端部特征 垂直度、周向定位的键槽对称度 5.轴承与轴的配合选用 轴承内外环 滚筒轴支承段 传动轴支承段 尺寸公差配合，圆跳动公差 6.齿轮、轴与键联接配合 键及键槽工作面 轮毂内孔与轴圆柱配合面 对称度、尺寸公差配合、齿轮内孔与配合轴段圆柱度或跳动 7.轴的精度设计 圆柱配合面 尺寸配合公差，各轴段同轴度，轴向定位尺寸链 任务说明 有些任务有耦合要求，例如任务2，3对中心孔的要求等。必须要协调设计相关耦合要素的精度。 Back 几何精度在传动系统整体要求中表现为：允许运输带速度误差为±5%。而运输带的输入端动力依靠鼓轮与带的摩擦实现，平带传动打滑率： ，所以减速器部件的运动误差引起的速度波动不应大于4%。从而得到瞬时传动比的波动量也应该小于4%，这就是后面传动链中各个相关零部件和运动副要保证的精度设计总目标。 9.2.1主要部件整体精度指标 9.2.2典型功能对的精度设计 1.箱体精度设计 本例为小批量生产的一般减速器用箱体，应该采用铸铁箱体，如图9.2减速箱箱体的箱座。 图9.2减速箱箱体箱座 本例中联轴器负责将电机轴的功率传给减速器，再由减速器输出轴通过输出联轴器传出给工作机械的鼓轮轴，这其中存在三个轴之间的同轴度问题。从安装方便性考虑，应该移动电机和减速器来适应工作机鼓轮位置变化，两个部件的重量一般，较易调整，整体精度不高，选用弹性套柱销联轴器，所以，尺寸精度选择为 ，联轴器轴向定位的轴肩端面跳动、轴与联轴器配合部位的径向跳动均选择7级，其公差约为轴直径公差的0.6～0.7倍。 9.2.2典型功能对的精度设计 2. 联轴器与轴配合选择 9.2.2典型功能对的精度设计 有关键槽对称度和尺寸精度按照GB1184-1996选择IT9，示例如下图减速箱输出轴。 如图 减速箱输出轴 3.轴承与轴的配合选用 轴承是标准件，在轴与轴承组成配合时候，轴必须适应轴承的配合精度要求。在本例的三根轴与轴承组成的6处配合，一方面为了保证齿轮副精度，轴与轴承是基础支承，作为运动基准，应该高一个精度等级，同时，由于滚动轴承的