齒輪鍵公差與配合

會(huì)計(jì)學(xué)1齒輪鍵公差與配合按齒輪輪齒方向的不同可分為直齒、斜齒、人字齒等

錐齒輪也有直齒、斜齒等形式齒形輪廓曲線有漸開線、擺線及圓弧等，通常采用漸開線齒廓齒輪的結(jié)構(gòu)輪緣輪齒軸孔鍵槽輻板輪轂第1頁(yè)/共40頁(yè)

圓柱齒輪

(1)齒頂圓直徑(da)是通過(guò)輪齒頂部的圓周直徑；

(2)齒根圓直徑(df)是通過(guò)輪齒根部的圓周直徑；

(3)分度圓直徑(d)是齒頂圓和齒根圓之間的一個(gè)圓的直徑，在該圓的圓周上齒厚(s)和齒槽寬(e)相等(對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪而言)。

(4)齒距(p)在分度圓上，是兩個(gè)相鄰齒對(duì)應(yīng)點(diǎn)間的弧長(zhǎng)，標(biāo)準(zhǔn)齒輪s=e，p=s+e。

第2頁(yè)/共40頁(yè)(5)齒高(h)是從齒頂?shù)烬X根的徑向距離，h=ha+hf；

齒頂高(ha)是從齒頂圓到分度圓的徑向距離；

齒根高(hf)是從分度圓到齒根圓的徑向距離。

(6)模數(shù)(m)：設(shè)齒輪的齒數(shù)為ｚ，則有

ｄ＝ｐ/π*ｚ

令ｐ/π＝ｍ，則ｄ＝ｍｚ

第3頁(yè)/共40頁(yè)(7)壓力角、齒形角

在分度圓齒廓上的點(diǎn)K在齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它的運(yùn)動(dòng)方向(分度圓的切線方向)和正壓力方向(漸開線的法線方向)所夾的銳角，稱為壓力角。而加工齒輪用的基本齒條的法向壓力角，稱為齒形角。壓力角和齒形角均以α表示。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定α角為20°(8)節(jié)圓(d′)：當(dāng)兩齒輪嚙合時(shí)，在中心的連線上，兩齒廓的接觸點(diǎn)，稱為節(jié)點(diǎn)(p)。以o1，o2為圓心，分別過(guò)節(jié)點(diǎn)ｐ所作的兩個(gè)圓，稱為節(jié)圓，兩節(jié)圓相切，其直徑分別用d1′、d2′表示。

第4頁(yè)/共40頁(yè)5.1.2圓柱齒輪的規(guī)定畫法

(1)單個(gè)圓柱齒輪畫法

表示軸孔有鍵槽的齒輪可采用兩個(gè)視圖，常用一個(gè)視圖和一個(gè)局部視圖(即左視圖中只畫鍵槽口)。

齒根線齒頂線分度線

如需要表示輪齒(斜齒、人字齒)的方向時(shí)，可用三條與輪齒方向一致的細(xì)實(shí)線表示

第5頁(yè)/共40頁(yè)

如需要表示齒形輪廓曲線，可在圖中用粗實(shí)線畫出一個(gè)或兩個(gè)齒形，或單獨(dú)另畫出它的局部放大圖。

第6頁(yè)/共40頁(yè)圓柱齒輪的圖樣格式

輪齒部分的三個(gè)直徑尺寸，只需注出分度圓直徑和齒頂圓直徑

第7頁(yè)/共40頁(yè)(2)圓柱齒輪嚙合畫法

在垂直于圓柱齒輪軸線的投影面上的視圖中，嚙合區(qū)內(nèi)的齒頂圓均用粗實(shí)線繪制(圖a)，其省略畫法如圖b所示。

ab第8頁(yè)/共40頁(yè)

在平行于齒輪軸線的投影面上的外形視圖中，嚙合區(qū)只用粗實(shí)線畫出節(jié)線，齒頂線和齒根線均不畫。在兩齒輪其它處的節(jié)線仍用細(xì)點(diǎn)畫線繪制(圖a)。如需表示輪齒的方向時(shí)，畫法與單個(gè)齒輪相同(圖b和c)。

abc第9頁(yè)/共40頁(yè)兩圓柱齒輪內(nèi)嚙合的畫法

第10頁(yè)/共40頁(yè)§12.３鍵及其連接

鍵用于連接軸和軸上的傳動(dòng)件（如齒輪、皮帶輪等）使軸和傳動(dòng)件不發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，以傳遞扭矩或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)

鍵軸皮帶輪鍵的作用第11頁(yè)/共40頁(yè)鍵的型式、標(biāo)記及連接畫法

常用鍵的型式有普通平鍵、半圓鍵和鉤頭楔鍵，普通平鍵分A型、B型、C型

A型普通平鍵半圓鍵鉤頭楔鍵B型C型第12頁(yè)/共40頁(yè)第13頁(yè)/共40頁(yè)常用鍵的種類、型式、標(biāo)記和連接畫法鍵bXLGB1096-79鍵bXd1GB1099-79半圓鍵GB1099-79普通平鍵

A型GB1096-79第14頁(yè)/共40頁(yè)鍵bXLGB1565-79鉤頭楔鍵GB1565-79軸和輪轂上鍵槽的畫法和尺寸標(biāo)注

第15頁(yè)/共40頁(yè)公差與配合

在成批或大量生產(chǎn)中，要求零件具有互換性，即當(dāng)裝配一臺(tái)機(jī)器或部件時(shí)，只要在一批相同規(guī)格的零件中任取一件裝配到機(jī)器或部件上，不需修配加工就能滿足性能要求

一極限與配合的概念（GB/T1800.1-1997）

１．公差的有關(guān)術(shù)語(yǔ)和定義(GB/T1800.2-1998)

第16頁(yè)/共40頁(yè)以上圖銷軸為例

1)基本尺寸——零件設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)性能和工藝要求，通過(guò)必要的計(jì)算和實(shí)驗(yàn)確定的尺寸。如圖中銷軸直徑φ20，長(zhǎng)度402)實(shí)際尺寸——實(shí)際測(cè)量獲得的尺寸

3)極限尺寸——允許的零件實(shí)際尺寸變化的兩個(gè)極限值。實(shí)際尺寸應(yīng)位于其中，也可達(dá)到極限尺寸。兩個(gè)極限值中,大的一個(gè)稱最大極限尺寸，小的一個(gè)稱最小極限尺寸，如圖中銷軸的最大極限尺寸為φ20.023。最小極限尺寸為φ20.0024)尺寸偏差(簡(jiǎn)稱偏差)——

某一尺寸(實(shí)際尺寸、極限尺寸等等)減去基本尺寸所得的代數(shù)差。其中最大極限尺寸－基本尺寸＝上偏差最小極限尺寸－基本尺寸＝下偏差5)尺寸公差(簡(jiǎn)稱公差)—--允許尺寸的變動(dòng)量，可用下式表示：尺寸公差＝最大極限尺寸－最小極限尺寸

第17頁(yè)/共40頁(yè)2.公差帶

零線——在極限與配合圖解中，表示基本尺寸的一條直線，以其為基準(zhǔn)確定偏差和公差

公差帶—--在公差帶圖解中，由代表上偏差和下偏差或最大極限尺寸和最小極限尺寸的兩條直線所限定的一個(gè)區(qū)域

公差帶示意圖

孔和軸的上偏差分別以ES和es表示；孔和軸的下偏差分別以EI和ei表示

第18頁(yè)/共40頁(yè)3．標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差

1）標(biāo)準(zhǔn)公差——標(biāo)準(zhǔn)公差是國(guó)標(biāo)規(guī)定的用來(lái)確定公差帶大小的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值（見表

GB1800.3－1998）

對(duì)一定的基本尺寸而言，公差等級(jí)越高，公差數(shù)值越小，尺寸精度越高。屬于同一公差等級(jí)的公差數(shù)值，基本尺寸越大，對(duì)應(yīng)的公差數(shù)值越大，但被認(rèn)為具有同等的精確程度

2）基本偏差——是確定公差帶相對(duì)零線位置的那個(gè)極限偏差，它可以是上偏差或下偏差。一般指靠近零線的那個(gè)偏差。當(dāng)公差帶在零線上方時(shí)，基本偏差為下偏差；反之，則為上偏差。

標(biāo)準(zhǔn)公差按基本尺寸范圍和標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)確定，分20個(gè)級(jí)別，即IT01、IT0、IT1至IT18第19頁(yè)/共40頁(yè)基本偏差系列基本偏差系列確定了孔和軸的公差帶位置。第20頁(yè)/共40頁(yè)4．公差帶代號(hào)

公差帶代號(hào)由基本偏差代號(hào)和公差等級(jí)組成

［例1］已知孔的基本尺寸為φ50，公差等級(jí)為8級(jí)，基本偏差代號(hào)為H，寫出公差帶代號(hào)，并查出極限偏差值。

解：

由公差帶代號(hào)定義，公差帶代號(hào)為φ50H8

由孔極限偏差表查得：上偏差值為：＋0.039ｍｍ，下偏差值為0，孔的尺寸可寫為或公差帶示意圖

50+0.039050H8()+0.0390第21頁(yè)/共40頁(yè)［例２］已知軸的基本尺寸為φ50，公差等級(jí)為7級(jí)，基本偏差代號(hào)為ｆ，寫出公差帶代號(hào)，并查出極限偏差值。

解:公差帶代號(hào)為φ50f7

由軸的極限偏差表查得：上偏差為：－0.025ｍｍ，下偏差為：－0.050ｍｍ，軸的尺寸可寫為或公差帶示意圖

50-0.025-0.05030f7()-0.025-0.050第22頁(yè)/共40頁(yè)二配合與基準(zhǔn)制

１．配合

配合是基本尺寸相同，相互結(jié)合的孔、軸公差帶之間的關(guān)系。根據(jù)使用要求不同，孔和軸裝配可能出現(xiàn)不同的松緊程度

1)間隙配合——任取一對(duì)基本尺寸相同的軸和孔相配，當(dāng)孔的尺寸減軸的尺寸為正或零時(shí)稱間隙配合。此時(shí)孔的公差帶在軸的公差帶之上

孔軸圖例：最大極限尺寸最小極限尺寸最小極限尺寸最大極限尺寸最大間隙最小間隙最大間隙最小間隙第23頁(yè)/共40頁(yè)第24頁(yè)/共40頁(yè)

２)過(guò)盈配合——任取一對(duì)基本尺寸相同的軸和孔相配，當(dāng)孔的尺寸減軸的尺寸為負(fù)或零時(shí)稱過(guò)盈配合。此時(shí)軸的公差帶在孔的公差帶之上

最大過(guò)盈最小過(guò)盈孔軸圖例：最大過(guò)盈最小過(guò)盈最大極限尺寸最小極限尺寸最小極限尺寸最大極限尺寸第25頁(yè)/共40頁(yè)第26頁(yè)/共40頁(yè)3)過(guò)渡配合——任取一對(duì)基本尺寸相同的軸和孔相配，當(dāng)孔的尺寸減軸的尺寸可能為正也可能為負(fù)時(shí)稱過(guò)渡配合。此時(shí)孔的公差帶和軸的公差帶相互重疊

孔軸圖例：最大間隙最大過(guò)盈最小極限尺寸最大極限尺寸最小極限尺寸最大極限尺寸最大過(guò)盈最大間隙第27頁(yè)/共40頁(yè)第28頁(yè)/共40頁(yè)２．配合制

在制造配合的零件時(shí)，如果孔和軸兩者都可以任意變動(dòng)，則情況變化極多，不便于零件的設(shè)計(jì)和制造。我們使其中一種零件作為基準(zhǔn)件，它的基本偏差固定，通過(guò)改變另一種非基準(zhǔn)件的基本偏差來(lái)獲得各種不同性質(zhì)配合的制度稱為配合制

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定配合制度有基孔制配合和基軸制配合

第29頁(yè)/共40頁(yè)

基孔制配合——基本偏差為一定的孔公差帶與不同基本偏差的軸公差帶構(gòu)成的各種配合稱基孔制配合

基準(zhǔn)孔間隙配合過(guò)渡配合過(guò)盈配合公差帶圖：0-0+基準(zhǔn)孔的基本偏差代號(hào)為“H”。第30頁(yè)/共40頁(yè)

基軸制配合——基本偏差為一定的軸公差帶與不同基本偏差的孔公差帶構(gòu)成的各種配合稱基軸制配合

基準(zhǔn)軸間隙配合過(guò)渡配合過(guò)盈配合公差帶圖：００-+基準(zhǔn)軸的基本偏差代號(hào)為“h”。第31頁(yè)/共40頁(yè)３．配合代號(hào)

配合代號(hào)用孔、軸公差帶代號(hào)組成的分?jǐn)?shù)式表示，分子表示孔的公差帶代號(hào)，分母表示軸的公差帶代號(hào)

［例1］基本尺寸為φ50mm，基孔制配合，孔的公差等級(jí)為8級(jí)，軸的基本偏差為ｆ，公差等級(jí)為7級(jí)，試寫出它們的基本尺寸和配合代號(hào)

解：根據(jù)配合代號(hào)的組成寫為

φ50H8或φ50H8/f7f7

由基本偏差系列圖或查出孔、軸極限偏差值，可得此配合為間隙配合

第32頁(yè)/共40頁(yè)［例2］已知配合代號(hào)為：40K7/h6，試說(shuō)明配合代號(hào)含義

解：

根據(jù)公差帶代號(hào)及配合代號(hào)的組成，可知：40K7/h6表示基本尺寸為40mm，公差等級(jí)為6級(jí)的基準(zhǔn)軸與基本偏差為K，公差等級(jí)為7級(jí)的孔形成的基軸制過(guò)渡配合。

［例3］如圖所示，已知配合代號(hào)為φ20H6/h5，試說(shuō)明它是基孔制配合還是基軸制配合?

解：看分子“H”可說(shuō)是基孔制配合，看分母“ｈ”又可說(shuō)是基軸制配合。但因φ20N6/h5是基軸制配合，對(duì)同一根光軸，一般不應(yīng)有兩種配合制度。所以，應(yīng)理解φ20H6/h5也是基軸制配合。

活塞套筒連桿活塞銷第33頁(yè)/共40頁(yè)5.2.3公差與配合的選用

1.基準(zhǔn)制配合的選擇

實(shí)際生產(chǎn)中選用基孔制配合還是基軸制配合，要從機(jī)器的結(jié)構(gòu)，工藝要求，經(jīng)濟(jì)性等方面的因素考慮，一般情況下應(yīng)優(yōu)先選用基孔制配合

若與標(biāo)準(zhǔn)件形成配合時(shí)，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)件確定基準(zhǔn)制配合。例如：與滾動(dòng)軸承內(nèi)圈配合的軸應(yīng)按基孔制配合；與滾動(dòng)軸承外圈配合的孔應(yīng)按基軸制配合

基軸制基孔制第34頁(yè)/共40頁(yè)2.公差等級(jí)的選擇

考慮到孔的加工較軸的加工困難，因此選用公差等級(jí)時(shí)，通?？妆容S低一級(jí)

3.公差帶和配合的優(yōu)先選用

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了優(yōu)先、常用和一般用途的公差帶和與之相應(yīng)的常用和優(yōu)先選用的配合。一般情況，應(yīng)優(yōu)先選用基孔制配合，這是為了加工方便，因孔加工困難，軸加工容易。

第35頁(yè)/共40頁(yè)5.2.4公差配合注法

1．零件圖上注法

零件圖上通常只標(biāo)注公差，不標(biāo)注配合代號(hào)?？砂聪铝腥N形式之一標(biāo)注

1)在基本尺寸后面注出公差帶代號(hào)

2)在基本尺寸后面注出極限偏差數(shù)值

3)兩者同時(shí)注出

第36頁(yè)/共40頁(yè)1)當(dāng)采用極限偏差標(biāo)注時(shí)，偏差數(shù)值的數(shù)字比基本尺寸數(shù)字小一號(hào)，下偏差與基本尺寸注在同一底線上，且上、下偏差的小數(shù)點(diǎn)必須對(duì)齊，小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)必須相同

2)若上、下偏差相同時(shí)，偏差只注寫一次，并在偏差與基本尺寸之間注出符號(hào)“±”，偏差數(shù)值與基本尺寸數(shù)字高度