轴几何精度设计机械制造基础个大作业.docx

北京交通大学

《机械制造技术基础》研究性教学训练载体1-1

班级：姓名：学号：

研究性训练载体1-1：车床传动轴的几何精度设计

问题提出

零件的几何精度直接影响零件的使用性能，而零件的配合表面和非配合表面的精度要求高低各不相同；即便是配合表面，其工作性质不同，提出进度要求及公差项目也不相同，针对车床传动轴进行几何精度设计。

专题研究的目的

理解零件几何精度对其使用性能的影响；

根据零件不同表面的工作性质及要求提出相应的公差要求；

掌握正确的零件公差标注方法；

掌握零件的几何精度设计方法；

研究内容

完成图1所示传动轴零件的几何精度设计。

对轴上各部分的作用进行分析研究；

对零件各表面主要部分的技术要求进行分析研究；

根据零件不同表面的工作性质及要求，提出相应的公差项目及公差值；

包括传动轴的尺寸精度设计、形状精度设计、位置精度设计及表面粗糙度。

把公差正确的标注在零件图上。

图1 传动轴

设计过程

轴上各部分的作用分析及主要技术要求分析与设计

车床传动轴连接于电机与主轴箱车轮间，用于传动。因此，作为传递力矩的关键零件，为保证力矩传送的平稳性，要求传动轴整体有较高的同轴度。

两端的圆柱面与轴承内圈配合，表面要求较高。要求其与配合件之间配合性质稳定、可靠，故表面粗糙度的数值应取较小值，同时该数值还应和尺寸公差相协调，采取Ra值不大于1.6um。

轴肩的位置是为了便于轴与轴上零件的装配，是止推面，起定位作用。轴肩表面既不是配合面，与相连的零件也没有相对运动，从加工经济性角度出发，选取Ra值不大于3.2um。

键槽通过与键配合实现扭矩的传递，保证连接可靠。键槽侧面是键的配合表面，底面为非配合表面。根据普通平键国家标准，对侧面选取Ra值不大于3.2um，底面选取Ra值不大于6.3um。

砂轮越程槽与退刀槽为工艺设计。其表面为非工作表面，从经济性和外表美观出发，选取Ra值不大于12.5um，并以“其余”要求标注在图样中。

轴基本尺寸设计

φ17的圆柱面与轴承过渡配合，采用基孔制，上偏差取+0.012下偏差取+0.001。(2)键槽所在φ24的圆柱面为过渡配合，上偏差取+0.015下偏差取+0.002。

(3)两端φ17圆柱面有倒角C1，键槽上偏差0，下偏差-0.036。

表面粗糙度设计

φ17的轴表面因为要与轴承配合，所以表面粗糙度要求为1.6。

中间的φ24圆柱面，圆柱面承受载荷较大且属于摩擦面，表面粗糙度要求3.2(3)键槽所在侧面为工作面，所以表面粗糙度要求为3.2。

φ32的轴端面因为在与其他零件配合时，可能有相互转动，设计粗糙度要求为3.2。

轴肩为了便于轴与轴上零件的装卸，表面粗糙度要求1.6。

形状位置精度设计

对于φ17的两个面为了与轴承获得更好的配合，遵循包容要求，圆柱度公差为0.008mm

两个键槽用于实现扭矩传输，所以其对于 AB两个基准面的对称度公差为0.03mm.

两端圆柱面及轴肩和有键槽的圆柱表面有圆跳动要求，为便于检测采取径向圆跳动0.02mm

轴整体有较高的同轴度，同轴度公差为φ0.02mm

尺寸标注

如图2.车床传动轴零件图几何精度设计所示。

图2 车床传动轴零件图

北京交通大学

《机械制造技术基础》研究性教学训练载体1-2

班级：姓名：学号：

研究性训练载体1-2：车床传主轴箱齿轮的几何精度设计

问题提出

零件的几何精度直接影响零件的使用性能，而零件的配合表面和非配合表面的精度要求高低各不相同；即便是配合表面，其工作性质不同，提出进度要求及公差项目也不相同，针对车床主轴箱齿轮进行几何精度设计。

专题研究的目的

理解零件几何精度对其使用性能的影响；

根据零件不同表面的工作性质及要求提出相应的公差要求；

掌握正确的零件公差标注方法；

掌握零件的几何精度设计方法；

研究内容

完成图1所示齿轮零件的几何精度设计。

对零件各表面主要部分的技术要求进行分析研究；

根据零件不同表面的工作性质及要求，提出相应的公差项目及公差值；包括齿轮的尺寸精度设计、形状精度设计、位置精度设计及表面粗糙度。

把公差正确的标注在零件图上。

图1 齿轮

设计过程

尺寸设计

为保证齿轮啮合时存在顶隙，在齿顶圆直径采取上偏差为零的设计，公差为IT11，查表得下偏差为0.22。

为保证孔与轴的小过盈配合φ40孔公差为IT7，选用基孔制，下偏差为0，查表得上偏差为0.025。

为保证便于装配及装配精确，齿轮毂空端面倒角C1。

表面粗糙度设计

齿轮的工作表面为齿面。要保证传动的平稳性，同时减小摩擦等要求，齿面应采用零件较高的表面粗糙度要求，即选择Ra0.4。

主轴箱齿轮与主轴为过盈配合，且其孔的内表面为摩擦表面，应采取高的表面粗糙度