公差配合与技术测量齿轮精度设计的方法

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1、学习案例某通用减速器齿轮中有一对直齿齿轮副，模数巾二3mm,齿形角炉20。,齿数z1=32,z2=96,齿宽b二20mm,轴承跨度为85mm,传递最大功率为5kW,转速n】二1280r/min,齿轮箱用喷油润滑，生产条件为小批量生产。齿轮孔径为40mm。试设计小齿轮精度，并画出小齿轮零件图。设计步骤如下：1•确定齿轮精度等级从给定条件知该齿轮为通用减速器齿轮，由表7-5可以大致得出齿轮精度等级在6〜9级之间，而且该齿轮为既传递运动又传递动力，可按线速度来确定精度等级。“Trdfi3.14x3x32x1280<“/V=]—==6.43m/s1000x601000x60由表7・6选出

2、该齿轮精度等级为7级，表示为：7GB/T10095.1—20082.确定检验项目该齿轮属于小批生产，中等精度，无特殊要求，采用单个齿轮检验项目。由表7・8查得=0.038mm；F(l=0.016mm；Fx=0.030mm；由表7-8查得心二0.015mm,人=0.012mm。3.最小侧隙和齿厚偏差的确定中心距a=m(Z1+Z2)/2=3x(32+96)/2=192(mm)由Anmin=

3、(0.06+0.0005廊+0.03叫)得丿bnmin=y(0.06+0.0005a+0.03x3)=0」64mm由得分度圆直径rfl表7-8查得由表7-4查得耳ns严耳ns2H-JbwindcO

4、S%耳ns=7bnmin/2cosGn=~0.164/(2cos20°)=-0.087mmcl=mz=3x32=96mmFr=30m=0.03mmbr=IT9=0.087mm.・.7；n=Jf；x2tan20°=Vo.032+0.0872x2xtan20°=0.067mm・•・乞产隘-瞪154mm,-90°而公称齿厚snc=zmsin=4.71mm2・•・公称齿厚及偏差为：4.71：雹也可以用公法线长度极限偏差来代替齿厚偏差：Ebns=ESI1Scosa一0.72Frsina=-0.087cos20°-0.72x0.03sin20°=-0.089mmEbni=Esnicosa+0

5、.72耳sina=-0.154cos20°+0.72x0.03sin20°=-0.137mm跨齿数：n=Zi/9+0.5二32/9+0.5^4公法线公称长度：Wk=m[2.9521x(k-0.5)+0.014z]=3[2.9521X(4-0.5)+0.014x32]=32.341mm・・・必=32.74©甞4.齿轮坯精度(1)内孔尺寸偏差：由表7・23查出公差为IT7,其公差带为04OH7(T5)®o(2)齿顶圆直径偏差齿顶圆直径da二m(z+2)=3(32+2)=102mm,齿顶圆不作为检测齿厚的基准，参考表7-13,尺寸公差若取为IT11,而ITll=0.22,因此，齿顶的尺

6、寸公差取为0.lmmo(1)基准面的几何公差根据齿轮结构(图7-29),选择圆柱孔和一个端而作为基准。由表7J2确定圆柱孔的圆度公差D=0.06Fp=0.06X0.038mm^0.002mm；端面的平面度公差为t2=0.06(D/b)F尸0.06X(102/20)X0.015mm^0.005mmo齿轮两端面在加工和安装时作为安装面，应提出其对基准轴线的跳动公差，参见表10-12,跳动公差t2=0.2(Dd/b)Fp=[0.2X(102/20)X0.015]mm^0.015mm,参见表4・22取为能经济制造的最小值0.015mm。(4)齿面表面粗糙度查表7-14得轮齿齿面的表面粗糙

7、度Ra的上限值为1.25m。齿轮各基准面的表面粗糙度查表7-15o图7・29为设计齿轮的零件图。20oq8f10.015A◎§菩=960口0.0057?al.25—Q]0.002/0.015A

8、口10.005v^(/)模数3齿数Z32齿形角a20°螺旋角60变位系数X0公法线长度及偏差W杯32741"0089精度等级7GB/T10095.1—2008单个齿距极限偏差4±0.012齿距累积总公差0.038齿廓总公差F.0.016螺旋线总公差耳0.015配对齿轮图号齿数技术要求1・热处理40〜50HRC2.未注倒角和未注公弟的尺寸按GB/T1804-m3•锐角倒钝4•未注儿何公差按

9、GB/T1184-K标题栏图7・29齿轮工作图案例分析由学习案例可以看出，齿轮精度设计的方法与步骤为：（1）确定齿轮的精度等级；（2）选择齿轮的检验组及确定公差值；（3）讣算齿轮副侧隙和齿厚偏差；（4）确定齿轮坯公差和表面粗糙度；（5）公法线极限平均长度极限偏差的换算；（6）绘制齿轮零件图。因此，齿轮的精度设讣是一个复杂的过程，需要借助相关经验的总结，才能正确的设计。