1、第十章 圆锥的互换性及检测本章要点：1.了解圆锥公差配合的术语及圆锥配合的形成、种类、特点。2.掌握圆锥配合的公差与配合标准中规定的四个公差项目及选用、标注。3.了解圆锥工件的常用测量方法。圆锥有内圆锥(圆锥孔)和外圆锥(圆锥轴)两种，其主要几何参数为圆锥角、圆锥直径、圆锥长度和锥度C等。母线轴线圆锥表面/2LdiDiDexLdedx图2 内、外圆锥图1圆锥表面第第6章章圆锥和角度的公差配合及检测圆锥和角度的公差配合及检测一、圆锥及其配合的主要几何参数1 圆锥公差的基本术语 1）公称圆锥 设计给定的理想形状圆锥称为公称圆锥。圆锥素线a实际圆锥角daAAAA图3 实际圆锥与实际圆锥直径第第5章章
2、 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量二、圆锥公差 2）实际圆锥 实际存在并与周围介质分隔的圆锥称为实际圆锥，实际圆锥上的任一直径称为实际圆锥直径。4.极限圆锥 指与公称圆锥共轴且圆锥角相等，直径分别为上极限尺寸和下极限尺寸）的两个圆锥。极限圆锥是实际圆锥允许变动的界限，合格的实际圆锥必须在两极限圆锥限定的空间区域之内。Dmin圆锥素线的形状公差带实际圆锥极限圆锥L圆锥直径公差区ATD/2AAA圆锥素线的形状公差带TD/2Dmaxdmindmax 图4 极限圆锥与圆锥公差区 3.实际圆锥角a 在实际圆锥的任一轴向截面内，包容圆锥素线且距离为最小的两对平行直线之间的夹角称为实际圆锥角。第第6章章圆锥
3、和角度的公差配合及检测圆锥和角度的公差配合及检测 5.极限圆锥直径 极限圆锥上的任一直径。对任一给定截面的圆锥直径dx，它有dx max和dx min。极限圆锥直径是圆锥直径允许变动的界限值。6.极限圆锥角 允许的上极限或下极限圆锥角。L圆锥角公差区 ATD/2minAT/2max图5 极限圆锥角与圆锥角公差区第第6章章圆锥和角度的公差配合及检测圆锥和角度的公差配合及检测三、圆锥公差项目、公差值和给定方法 1.圆锥公差项目和公差值 为了满足圆锥联结功能和使用要求，圆锥公差国标GB/T113342005规定了圆锥公差项目包括圆锥直径公差、圆锥角公差、圆锥的形状公差和给定截面圆锥直径公差4项。2.
4、圆锥公差的给定方法 对于一个具体的圆锥工件，并不都需要给定教材表6-3中的四项公差，而是根据工件的不同要求来给公差项目。GB/T113342005中规定了两种圆锥公差的给定方法：方法一 给出圆锥的理论正确圆锥角（或锥度C）和圆锥直径公差TD，由TD确定两个极限圆锥，所给出的圆锥直径公差具有综合性。方法二 同时给出给定截面圆锥直径公差TDS和圆锥角公差AT。给出的TDS和AT是独立的，彼此无关，应分别满足这两个公差的要求，两者关系相当于独立原则，该方法是在假定圆锥素线为理想直线的情况下给出的。第第6章章圆锥和角度的公差配合及检测圆锥和角度的公差配合及检测 minmaxDminDmaxTD/2TD
5、/2 6030 55450.0460AT/2dmaxTDS/2AT/2AT/2AT/2AT/2dminAT/2给定截面图9 用圆锥直径误差TD控制圆锥误差图10 圆锥公差给定方法方法二标注 图11 给定截面圆锥直径公差TDS与圆锥角公差AT的关系第第6章章圆锥和角度的公差配合及检测圆锥和角度的公差配合及检测 圆锥配合是指基本圆锥相同的内、外圆锥直径之间，由于结合不同形成的关系。1 圆锥配合的定义 圆锥配合可分为三种，分别是间隙配合、过盈配合、紧密配合（也称过渡配合）。四、圆锥配合2 圆锥配合的种类第第6章章圆锥和角度的公差配合及检测圆锥和角度的公差配合及检测 1）间隙配合 间隙配合是指具有间隙
6、的配合。间隙的大小可以在装配时和在使用中通过内、外圆锥的轴向相对位移来调整。间隙配合主要用于有相对转动的机构中，例如精密车床主轴轴颈与圆锥滑动轴承衬套的配合。2）过盈配合 过盈配合是指具有过盈的配合。过盈的大小也可以通过内、外圆锥的轴向相对位移来调整。在承载情况下利用内、外圆锥间的摩擦力自锁，可以传递很大的转矩。例如钻头、铰刀和铣刀等工具锥柄与机床主轴锥孔的配合。3）紧密配合(也称过渡配合)紧密配合是指可能具有间隙，也可能具有过盈的配合。其中，要求内、外圆锥紧密接触，间隙为零或稍有过盈的配合称为紧密配合，此类配合具有良好的密封性，可以防止漏水和漏气。它用于对中定心或密封。为了保证良好的密封，对
7、内、外圆锥的形状精度要求很高，通常将它们配对研磨，这类零件不具有互换性。第第6章章圆锥和角度的公差配合及检测圆锥和角度的公差配合及检测 1.结构型圆锥配合 结构型圆锥配合是指由内、外圆锥本身的结构或基面距确定它们之间最终的轴向相对位置，从而获得指定配合性质的圆锥配合。2位移型圆锥配合 位移型圆锥配合有两种形成方法。终止位置实际初始位置EaPfPa实际初始位置终止位置装配力PaPfEa图14作一定轴向位移确定轴向位置 图15施加一定装配力确定轴向位置3 圆锥配合的形成第第6章章圆锥和角度的公差配合及检测圆锥和角度的公差配合及检测五、未注圆锥公差角度的极限偏差 国家对金属切削加工工件的未注公差角度
8、规定了极限偏差，见表1。以角度的短边长度查取。用于圆锥时，以圆锥素线长度查取。表1 未注公差角度极限偏差 公差等级长 度(mm)10 1050 50120 120400 400 m(中等级)土1 士30 土20 士10 土5 c(粗糙级)土130 士1 土30 土15 土lO v(最粗级)土3 土2 土1 土30 土20第第6章章圆锥和角度的公差配合及检测圆锥和角度的公差配合及检测六、锥度的检测 1量规检验法量规检验法 大批量生产条件下，圆锥的检验多用圆锥量规。圆锥量规用来检验实际内、外圆锥工件的锥度和直径偏差。2间接测量法间接测量法 图17用正弦规测量锥度第第6章章圆锥和角度的公差配合及检测
9、圆锥和角度的公差配合及检测 圆锥的公差配合，具有对中性好，加工精度高的特点。圆锥配合的形成有两种：结构型配合有保证基面距得到圆锥间的间隙或过盈；而位移型配合是由轴向位移量Ea，得到圆锥间的间隙或过盈的。圆锥公差的项目有4个，即圆锥直径公差TD、给定截面圆锥直径公差TDS、圆锥角公差AT和圆锥的形状公差TF。对圆锥工件的测量，批量生产时，多用圆锥量规；单项或精密测量时用正弦规或光学分度头测量。本章小结：第第1111章章 圆柱齿轮传动的互换性及检测圆柱齿轮传动的互换性及检测本节重点内容：本节重点内容：明确齿轮传动的四项基本要求明确齿轮传动的四项基本要求 理解单个齿轮理解单个齿轮1414项偏差及齿厚
10、偏差的代号、含义项偏差及齿厚偏差的代号、含义和对齿轮工作性能的影响和对齿轮工作性能的影响 了解上述偏差常用的检测方法了解上述偏差常用的检测方法11.1 概述概述一、对齿轮传动的使用要求一、对齿轮传动的使用要求1.1.传递运动的准确性传递运动的准确性 要求从动轮和主动轮运动协调，限制齿轮在一转要求从动轮和主动轮运动协调，限制齿轮在一转范围内传动比的变化幅度。范围内传动比的变化幅度。l 举例：读数装置和分度机构的齿轮举例：读数装置和分度机构的齿轮2.2.传递运动的平稳性传递运动的平稳性 要求齿轮在一转范围内多次重复的瞬时传要求齿轮在一转范围内多次重复的瞬时传动比的变化尽量小，以减小齿轮传动中的冲动
11、比的变化尽量小，以减小齿轮传动中的冲击、振动和噪声，保证传动平稳。击、振动和噪声，保证传动平稳。l 举例：汽车和拖拉机变速齿轮、机床变速举例：汽车和拖拉机变速齿轮、机床变速箱中的齿轮箱中的齿轮一、对齿轮传动的使用要求一、对齿轮传动的使用要求3.3.载荷分布的均匀性载荷分布的均匀性 要求传动时工作齿面接触良好，在全齿宽要求传动时工作齿面接触良好，在全齿宽上承载均匀，避免载荷集中于局部区域引起上承载均匀，避免载荷集中于局部区域引起过早磨损，以提高齿轮的使用寿命。过早磨损，以提高齿轮的使用寿命。l 举例：低速重载齿轮，如起重机械、重型举例：低速重载齿轮，如起重机械、重型机械机械一、对齿轮传动的使用要
12、求一、对齿轮传动的使用要求4.4.合理的齿侧间隙合理的齿侧间隙 要求齿轮副的非工作齿面要有一定的侧隙要求齿轮副的非工作齿面要有一定的侧隙，用以补偿齿轮的制造误差、安装误差和热，用以补偿齿轮的制造误差、安装误差和热变形，从而防止齿轮传动发生卡死现象；还变形，从而防止齿轮传动发生卡死现象；还可用于存储润滑油，以保证良好的润滑。可用于存储润滑油，以保证良好的润滑。l 举例：高速重载下工作的齿轮，如汽轮机举例：高速重载下工作的齿轮，如汽轮机减速器齿轮减速器齿轮一、对齿轮传动的使用要求一、对齿轮传动的使用要求渐开线的形成：渐开线的形成：当一直线当一直线n-n沿一个圆沿一个圆的圆周作纯滚动时，直的圆周作纯
13、滚动时，直线上任一点线上任一点K的轨迹的轨迹基圆渐开线AK展角发生线渐开线的形成渐开线的形成齿轮的加工方法齿轮的加工方法成形法成形法展成法展成法二、齿轮的主要加工误差二、齿轮的主要加工误差 分度蜗轮 o2 o 蜗杆 齿轮坯 滚刀 ed o1 o2 ek o o1 e e 滚齿机加工齿轮滚齿机加工齿轮l 几何偏心误差几何偏心误差l 运动偏心误差运动偏心误差l 机床传动链周期误差。机床传动链周期误差。分度蜗杆有安装偏心和轴向窜动两种，使分度蜗杆有安装偏心和轴向窜动两种，使蜗轮（齿坯）转速不均匀，加工出的齿轮有齿蜗轮（齿坯）转速不均匀，加工出的齿轮有齿距偏差和齿形误差两种。距偏差和齿形误差两种。l
14、滚刀的制造误差和安装误差滚刀的制造误差和安装误差 l 齿坯本身的误差齿坯本身的误差二、齿轮的主要加工误差二、齿轮的主要加工误差1.产生误差的原因：产生误差的原因：2.齿轮加工误差分类：齿轮加工误差分类：l 长周期误差和短周期误差长周期误差和短周期误差 齿轮回转一周出现一次的周期误差称为长周期误差。齿轮回转一周出现一次的周期误差称为长周期误差。长周期误差主要由几何偏心和运动偏心产生。长周期误差主要由几何偏心和运动偏心产生。长周期误长周期误差主要影响齿轮传动的准确性，当转速较高时，也影响差主要影响齿轮传动的准确性，当转速较高时，也影响齿轮传动的平稳性。齿轮传动的平稳性。齿轮转动一个齿距中出现一次或
15、多次的周期性误差齿轮转动一个齿距中出现一次或多次的周期性误差称为短周期误差称为短周期误差。短周期误差主要由机床传动链和滚刀短周期误差主要由机床传动链和滚刀制造误差与安装误差产生的，短周期误差主要影响齿轮制造误差与安装误差产生的，短周期误差主要影响齿轮传动的平稳性。传动的平稳性。2.齿轮加工误差分类：齿轮加工误差分类：l 径向误差、切向误差、轴向误差径向误差、切向误差、轴向误差误差方向误差方向 具有径向误差具有径向误差的齿轮的齿轮 具有切向误差具有切向误差的齿轮的齿轮 第第9章章 渐开线圆柱齿轮传动的互换性渐开线圆柱齿轮传动的互换性 一、影响齿轮传动准确性的主要误差及检测一、影响齿轮传动准确性的
16、主要误差及检测11.2 圆柱齿轮的误差评定参数及检测圆柱齿轮的误差评定参数及检测1 1切向综合误差切向综合误差2 2齿距累积误差、齿距累积误差、k k个齿距累积误差个齿距累积误差3 3齿圈径向跳动齿圈径向跳动4 4切向综合误差切向综合误差5 5公法线长度变动公法线长度变动1切向综合误差切向综合误差iF 360 fi 0 转角误差 Fi 被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合检验时，在被测齿轮一转内，实际转角与公称转角之差的总幅度值，以分度圆弧长计值。切向综合误差的检测切向综合误差的检测 单啮仪的原理图单啮仪的原理图 1-被测齿轮；2-测量齿轮；3、4-摩擦圆盘第第9章章 渐开线圆柱齿轮传动的互换
17、性渐开线圆柱齿轮传动的互换性 2齿距累积误差齿距累积误差 、K个齿距累积误差个齿距累积误差（1）单个齿距偏差 设计齿廓 实际齿廓 在此比例中，FPKFP3 fp10 单个齿距偏差和累积偏差pFpkF 1 2 3 4 5 6 7 8 7 6 5 i 4 实际齿廓 1 2 3 公称齿廓 Fpn Fpn FP FP FPK 齿序 齿距累积误差FP2齿距累积误差齿距累积误差FP、K个齿距累积误差个齿距累积误差pFpkF用齿距仪测量齿距累积总偏差1、3-定位量脚 2-指示表 4-活动量脚 5-固定量脚齿距累积总偏差的检测齿距累积总偏差的检测3.齿圈径向跳动 齿圈径向跳动齿圈径向跳动 rF 指在齿轮一转范
18、围内，测头在齿槽内于齿高中部双面接触，测头相对于齿轮轴线的最大变动量 第第9章章 渐开线圆柱齿轮传动的互换性渐开线圆柱齿轮传动的互换性 4.径向综合误差 iF 径向综合误差是指被测齿轮与理想精确的测量齿轮径向综合误差是指被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时，在被测齿轮一转内，双啮中心距的最大变双面啮合时，在被测齿轮一转内，双啮中心距的最大变动量。动量。齿轮径向综合总偏差的检测齿轮径向综合总偏差的检测 第第9章章 渐开线圆柱齿轮传动的互换性渐开线圆柱齿轮传动的互换性 5.公法线长度变动 公法线长度变动 wF 公法线长度变动是指在齿轮一周范围内，实际公公法线长度变动是指在齿轮一周范围内，实际公法
19、线长度的最大值与最小值之差。法线长度的最大值与最小值之差。minmaxWWFw公法线长度的测量 公法线千分尺公法线千分尺 第第9章章 渐开线圆柱齿轮传动的互换性渐开线圆柱齿轮传动的互换性 1 1一齿切向综合误差一齿切向综合误差2 2一齿径向综合误差一齿径向综合误差3 3齿形误差齿形误差4 4基节偏差基节偏差5 5齿距偏差齿距偏差6 6螺旋线波度误差螺旋线波度误差二、影响传动平稳性的主要误差项目及检测二、影响传动平稳性的主要误差项目及检测1一齿切向综合误差一齿切向综合误差if单啮仪的原理图1-被测齿轮；2-测量齿轮；3、4-摩擦圆盘切向综合误曲线 指被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合时，在被测
20、齿轮一齿距角内，实际转角与公称转角之差的最大幅度值。2一齿径向综合误差一齿径向综合误差 if 指被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时，在被测齿轮一齿距角内，双啮中心距的最大变动量。齿轮径向综合总偏差的检测齿轮径向综合总偏差的检测 3齿形误差齿形误差ff 指在端截面上，齿形工作部分内，包容实际齿形且距离为最小的两条设计齿形间的法向距离 齿形误差 设计齿形 4基节偏差基节偏差pbf 实际基节与公称基节之差称为基节偏差；实际基节是指基圆柱切平面所截两相邻同侧齿面的交线之间的法向距离。基节偏差 基节仪的工作原理图 1-支持爪 2-固定测头 3-指示表 4-杠杆 5-片弹簧 6-活动测头5齿距偏差齿距
21、偏差ptf在端平面上，在接近齿高中部的一个与齿轮轴线同心的圆上，实际齿距与理论齿距的代数差。齿距偏差 在滚齿中，齿距在滚齿中，齿距偏差是由机床传动链偏差是由机床传动链（主要是分度蜗杆跳（主要是分度蜗杆跳动）引起的。所以齿动）引起的。所以齿距偏差可以用来反映距偏差可以用来反映传动链的短周期误差传动链的短周期误差或加工中的分度误差。或加工中的分度误差。6螺旋线波度误差螺旋线波度误差ff指宽斜齿轮齿高中部实际齿线波纹的最大波幅，沿齿面法线方向计值。螺旋线波度误差 螺旋线波度误差螺旋线波度误差主要是由机床分度蜗主要是由机床分度蜗杆副和进给丝杠的周杆副和进给丝杠的周期误差引起的，使齿期误差引起的，使齿侧
22、面螺旋线上产生波侧面螺旋线上产生波浪形误差，是影响齿浪形误差，是影响齿轮传动平稳性的主要轮传动平稳性的主要因素。因素。第第9章章 渐开线圆柱齿轮传动的互换性渐开线圆柱齿轮传动的互换性 1 1齿向误差齿向误差2 2轴向齿距偏差轴向齿距偏差3 3接触线误差接触线误差三、影响载荷分布均匀性的误差项目及检测三、影响载荷分布均匀性的误差项目及检测1齿向误差齿向误差 在分度圆柱面上，尺宽有效部分范围内（端部倒角部分除外），包容实际齿线且距离为最小的两条设计齿线之间的端面距离。齿向误差 齿向误差主要是由齿向误差主要是由机床刀架导轨倾斜和齿机床刀架导轨倾斜和齿坯端面跳动产生的。它坯端面跳动产生的。它是影响齿轮
23、传动承载均是影响齿轮传动承载均匀性的重要指标之一，匀性的重要指标之一，此项误差大时，将使齿此项误差大时，将使齿面单位面积承受的负载面单位面积承受的负载增大，大大降低齿轮使增大，大大降低齿轮使用寿命。用寿命。2接触线误差接触线误差bF 指在基圆柱的切平面内，平行于公称接触线并包容实际接触线的两条最近的直线间的法向距离。接触线及其误差 3轴向齿距偏差误差轴向齿距偏差误差 指在与齿轮基准轴线平行而大约通过齿高中部的一条直线上，任意两个同侧齿面间的实际距离与公称距离之差。轴向齿距偏差 轴向齿距误差影响齿轮齿长方向的接触长度，并使宽斜齿轮有效接触齿数减少，从而影响齿轮承载能力，是齿轮在齿长方向的载荷分布
24、均匀性的评定参数。第第9章章 渐开线圆柱齿轮传动的互换性渐开线圆柱齿轮传动的互换性 四、影响侧隙的评定指标及检测四、影响侧隙的评定指标及检测 侧隙是两个相啮合齿轮的工作齿面相接触侧隙是两个相啮合齿轮的工作齿面相接触时，在两个非工作齿面之间所形成的间隙。时，在两个非工作齿面之间所形成的间隙。侧隙通常用减薄齿厚的方法来获取。侧隙不侧隙通常用减薄齿厚的方法来获取。侧隙不是一个固定值，受到齿轮加工误差及工作状是一个固定值，受到齿轮加工误差及工作状态等因素的影响，在不同的轮齿位置上是变态等因素的影响，在不同的轮齿位置上是变动的。动的。影响侧隙大小和不均匀的主要因素是齿厚。影响侧隙大小和不均匀的主要因素是
25、齿厚。评定侧隙的参数有评定侧隙的参数有齿厚偏差齿厚偏差和和公法线平均长公法线平均长度偏差。度偏差。1齿厚偏差齿厚偏差SE 指分度圆柱面上，齿厚实际值与公称值之差。为了保证最小侧隙，必须规定齿厚的最小减薄量，即齿厚上偏差；为了限制侧隙使之不致过大，必须规定齿厚公差。齿厚极限偏差 分度圆弦齿厚的测量 2公法线平均长度偏差公法线平均长度偏差wmE 公法线平均长度偏差是指齿轮一周范围内，公法线长度平均值与公称值之差。齿轮齿厚的变化必然引起公法线长度的变化，齿轮齿厚减薄时，公法线长度也相应减小，反之亦然。因此可用测量公法线长度来代替测量齿厚。思思 考考 题题 1.1.齿轮的主要参数有哪些？齿轮的主要参数
26、有哪些？2.2.齿轮的加工方法有哪些？齿轮的加工方法有哪些？3.3.对齿轮传动有哪些使用要求，影响这些使用要对齿轮传动有哪些使用要求，影响这些使用要求的误差有哪些？求的误差有哪些？4.4.影响侧隙的评定指标有哪些？影响侧隙的评定指标有哪些？渐开线的形成：渐开线的形成：当一直线当一直线n-n沿一个圆沿一个圆的圆周作纯滚动时，直的圆周作纯滚动时，直线上任一点线上任一点K的轨迹的轨迹基圆渐开线AK展角发生线渐开线的形成渐开线的形成齿轮的加工方法齿轮的加工方法成形法成形法展成法展成法11.3 齿轮副误差及其评定指标齿轮副误差及其评定指标本节重点内容：齿轮副的安装误差和评定参数 渐开线圆柱齿轮精度等级及
27、应用 齿轮精度标注11.3 齿轮副误差及其评定指标齿轮副误差及其评定指标1.1.轴线的平行度误差轴线的平行度误差fx、fy：2.2.齿轮副的中心距偏差齿轮副的中心距偏差fa：实际实际中心距中心距与公称中心距之差。与公称中心距之差。即：即：a-a=fa 规定：规定：fa fa fa。应当避免产生哪种情况（哪种应当避免产生哪种情况（哪种情况最危险）？为什么？情况最危险）？为什么？平行度公差平行度公差fx、fy 一、齿轮副的安装误差一、齿轮副的安装误差二、齿轮副的评定参数二、齿轮副的评定参数%100 bcb 齿长方向：齿长方向：接触痕迹的长度接触痕迹的长度b（扣除断开部分的长度（扣除断开部分的长度c
28、）与）与工工作长度作长度b（扣除倒角）之比的百（扣除倒角）之比的百分比。即：分比。即：齿高方向：齿高方向：接触痕迹的平均高度接触痕迹的平均高度h 与与工作高度工作高度h 之比的之比的百分比。即：百分比。即：%100 hh百分比越大越好还是越小越好？百分比越大越好还是越小越好？1.1.接触斑点：接触斑点：装配好的齿轮副，装配好的齿轮副，在轻微在轻微制动制动下，运转后齿面上下，运转后齿面上分布的分布的接触擦亮痕迹接触擦亮痕迹。2.齿轮副侧隙：齿轮副侧隙：分为分为法向侧隙法向侧隙jn和和圆周侧隙圆周侧隙jt。法向侧隙法向侧隙jn：装配好的齿轮副，当工作面接触时非工作：装配好的齿轮副，当工作面接触时非
29、工作面间的面间的最小距离最小距离。圆周侧隙圆周侧隙jt：装：装配好的齿轮副，当配好的齿轮副，当一个齿轮固定时，一个齿轮固定时，另一个齿轮的另一个齿轮的圆周圆周晃动量晃动量，以，以分度圆分度圆上弧长上弧长计。计。侧隙侧隙关系关系：costnjj 主要限制法向侧隙，法向侧隙主要限制法向侧隙，法向侧隙在实际在实际应用中是用应用中是用塞尺塞尺来测量。来测量。二、齿轮副的评定参数二、齿轮副的评定参数3.齿轮副的切向综合误差齿轮副的切向综合误差Fic：4.齿轮副的一齿切向综合误差齿轮副的一齿切向综合误差fic：Fic=Fi1+Fi2 fic=fi1+fi2二、齿轮副的评定参数二、齿轮副的评定参数11.4
30、渐开线圆柱齿轮精度标准渐开线圆柱齿轮精度标准wrpkp ii)(FFFFFF、1、212公差等级高低（新国标增加了公差等级高低（新国标增加了0级）？级）？尺寸公差、尺寸公差、形位公差和轴承精度等级分别有多少级？形位公差和轴承精度等级分别有多少级？第第I公差组公差组第第II公差组公差组第第III公差组公差组pbptf iifffff、F 第第I公差组的检验组公差组的检验组（根据（根据公差特性公差特性进行分类）进行分类）：一、齿轮精度等级：一、齿轮精度等级：二、齿轮公差组二、齿轮公差组：三、齿轮检验组三、齿轮检验组：注意：注意：齿轮齿轮检验组 检测时，先检验单项指标；若单项不合格再检验综合指标。1
31、.Fi2.Fp（Fpk）3.Fi与与Fw4.Fr与与Fw5.Fr（1012级）级）第第I公差组检验组：公差组检验组：第第II公差组的检验组：公差组的检验组：1.fi 5.fpt 与与fpb（912级）级）2.fi 与与ff4.ff与与fpt3.ff与与fpb6.fpt 或或fpb（1012级）级）第第III公差组检验组：公差组检验组：F圆柱齿轮精度圆柱齿轮精度 检验指标根据齿轮的应用场合和精度等级检验指标根据齿轮的应用场合和精度等级的不同选择也不一样。的不同选择也不一样。注意：注意：u 选择检验指标时，应综合考虑齿轮的使用要求，如选择检验指标时，应综合考虑齿轮的使用要求，如齿轮精齿轮精度度、生
32、产批量生产批量、尺寸尺寸、测量难易测量难易、测量成本测量成本等。等。u 注意匹配，第注意匹配，第I公差组若选择公差组若选择Fi、Fi、Fp，则第，则第II检验组应分别选择什么指标？检验组应分别选择什么指标？齿轮精度等级选择齿轮精度等级选择 标准规定，第标准规定，第I、II、III公差组的精度等级可以不同，公差组的精度等级可以不同，但但同一公差组同一公差组内的公差项目或偏差等级必须内的公差项目或偏差等级必须相同相同。选择方法：选择方法：首先选择第首先选择第II公差组的精度等级（与圆周速度公差组的精度等级（与圆周速度v有关），按有关），按照计算出的照计算出的v值反查表。值反查表。四、精度等级的选择
33、四、精度等级的选择：一般情况下，第一般情况下，第II公差组精度等级第公差组精度等级第III公差组的精度等公差组的精度等级。级。第第I公差组的精度等级与齿轮的使用场合、性能等有关。公差组的精度等级与齿轮的使用场合、性能等有关。测量齿轮（分度齿轮）第测量齿轮（分度齿轮）第I公差组精度比第公差组精度比第II、III公差组精度等级应该公差组精度等级应该高一级高一级还是低一级？还是低一级？齿轮精度等级选择齿轮精度等级选择一般应用场合如减速箱内的齿轮第一般应用场合如减速箱内的齿轮第I公差组精度和公差组精度和第第II、III公差组精度等级有何关系？公差组精度等级有何关系？如果齿轮转速高，尽管没有准确性的要求
34、，第如果齿轮转速高，尽管没有准确性的要求，第I公差组公差组精度等级和第精度等级和第II、III公差组精度等级公差组精度等级同级或高一级同级或高一级。（低一级低一级）齿轮副侧隙齿轮副侧隙侧隙的作用侧隙的作用（3个）？个）？获得侧隙途径：获得侧隙途径：当具有标准齿厚的当具有标准齿厚的两个齿轮在标准中心两个齿轮在标准中心距下安装时，有没有距下安装时，有没有侧隙？侧隙？S加大中心距。加大中心距。中心距不变，减薄齿厚。中心距不变，减薄齿厚。减薄一个齿轮的还是两个都减减薄一个齿轮的还是两个都减薄？齿厚偏差符号？薄？齿厚偏差符号？S齿轮副侧隙齿轮副侧隙 为获得最小侧隙，计算齿为获得最小侧隙，计算齿厚厚最小、
35、最大减薄量最小、最大减薄量。齿厚上、下偏差齿厚上、下偏差Ess、EsiEssEsiTs为什么要规定齿厚的最大为什么要规定齿厚的最大减薄量？减薄量？计算齿厚最小减薄量计算齿厚最小减薄量：1.补偿补偿温升热变形温升热变形和和正常润滑正常润滑所需的最小侧隙量：所需的最小侧隙量：n2n1nminjjj齿轮副侧隙齿轮副侧隙2.补偿安装和制造误差引起的侧隙减薄量补偿安装和制造误差引起的侧隙减薄量Jn：3.有时需要考虑中心距偏差有时需要考虑中心距偏差fa定位公差值定向公差形状公差。3）形位公差与表面粗糙度的关系 中等尺寸，中等精度：Rz=（0.20.3）t形位 高精度：小尺寸：Rz=（0.50.7）t形位3
36、、考虑的因素4、未注形位公差的规定 未注公差值是一般机床或中等制造精度就能保证的形位精度，为了简化标注，不必在图样上注出的形位公差。应用原则：实际要素的功能允许形位公差等于或大于未注公差值，一般不需要单独注出，而采用未注公差。精度要求较高时须标注形位公差。四、公差原则的选择1、独立原则的应用：尺寸精度和形位精度都要求很严，且需要分别满足要求。尺寸精度和形位精度要求相差较大。为保证运动精度、密封性等特殊要求，单独提出与尺寸精度无关的形位公差要求。零件上的未注形位公差均遵循独立原则。2、包容要求的应用：包容要求主要应用于需要保证配合性质，特别是要求精密配合的场合，用最大实体边界来控制零件的尺寸和形
37、位误差的综合结果，以保证配合要求的最小间隙或最大过盈。选用包容要求时，可用光滑极限量规来检测实际尺寸和体外作用尺寸，检测比较方便。3、最大实体要求的应用：最大实体要求主要用于保证可装配性的场合。选用最大实体要求时，其实际尺寸用两点法测量，体外作用尺寸用功能量规进行检测，其检测方法简单易行。五、形位公差选用示例本节重点内容：本节重点内容：表面粗糙度的含义 表面粗糙度的评定参数及其含义 表面粗糙度的标注方法 表面粗糙度参数的选用5 表面粗糙度及其测量一、表面粗糙度的概念一、表面粗糙度的概念 5.1表面粗糙度对零件使用性能的影响 表面粗糙度（光洁度）是一种微观几何形状误差；表面粗糙度数值越小，则零件
38、表面越光滑。二、表面粗糙度对零件使用性能的影响二、表面粗糙度对零件使用性能的影响 对耐磨性的影响表面越粗糙，磨损越快。对配合性质的影响表面粗糙度影响配合性 质的稳定性 对抗腐蚀性的影响提高零件表面粗糙度质 量，可以增强其抗腐蚀能力 对抗疲劳强度的影响提高零件表面粗糙度 质量，可提高其抗疲劳强度 对结合密封性的影响提高零件表面粗糙度 质量，可提高其密封性 5.2 表面粗糙度的评定 一、基本术语和定义一、基本术语和定义 1.取样长度（）：指测量或评定表面粗糙度时所规定的一段基准线长度，它至少包含五个以上轮廓峰和谷。取样长度L的方向与轮廓走向一致。rl 2.评定长度（）：在测量和评定表面粗糙度时所必
39、须的一段表面长度，称为评定长度，它可包括一个或几个取样长度。nl 3.基准线 1）轮廓最小二乘中线：在取样长度内，使轮廓线上各点至基准线的距离的平方和为最小。2）轮廓的算术平均中线：在取样长度内划分实际轮廓为上下两部分，且使上部分所围面积之和与下部分所围面积之和相等的基准线。二、评定参数 1.轮廓的幅度参数1）轮廓算术平均偏差（Ra）：01rlrRaZ x dxl Ra值越大，则表面越粗糙。Ra能较全面客观地反映表面微观几何形状特征，是普遍采用的参数。2）轮廓的最大高度（Rz）：RzZpZvRz值越大，表面加工的痕迹越深。2.轮廓单元的平均宽度（RSm）11miiRSmXsm RSm是评定轮廓
40、的间距参数，其值越小，表示轮廓表面越细密，密封性越好 3.轮廓的支承长度率 Rmr（c）()Ml(c)Rmr cln Rmr（c）是评定轮廓的曲线和相关参数，当c一定时，Rmr（c）值越大，则支承能力和耐磨性越好。5.3 表面粗糙度的标注 一、表面粗糙度符号 在表面粗糙度符号的基础上，标注上其他有关表面特征的符号：a-粗糙度高度参数的允许值，b-加工要求c-取样长度d-加工纹理方向符号e-加工余量f-其他附加参数RSm或Rmr（c）。二、旧标准表面粗糙度代号三、旧标准表面粗糙度的标注示例四、新标准表面粗糙度代号五、新标准表面粗糙度的标注示例六、表面粗糙度图样上的标注5.4 表面粗糙度的选用 一
41、、表面粗糙度评定参数的选用 Ra：在常用数值范围内优先选用，可用电动轮廓仪测量。Rz：当零件的疲劳强度和密封性要求较高时，不允许零件表面出现较深的加工痕迹时选用。RSm：主要在涂漆性能，冲压成形时抗引起裂纹、抗振性、抗腐蚀性、减小流体流动摩擦阻力等要求时附加选用。Rmr(c)：主要在表面承受重载和耐磨性、接触刚度要求高等场合才附加选用 1.1.选用原则：选用原则：在满足工作性能要求的情况下，尽量选用较大在满足工作性能要求的情况下，尽量选用较大的粗糙度数值，以减少加工难度，降低加工成本。的粗糙度数值，以减少加工难度，降低加工成本。二、表面粗糙度参数值的选用2.常用的选用方法类比法 同一零件上，工
42、作表面的数值比非工作表面要小；运动速度高、单位面积压力大的摩擦表面，受交变应力作用的重要零件圆角、沟槽处，应有较小的表面粗糙度参数值；配合性质要求稳定、小间隙配合和受重载的过盈配合应有较小的表面粗糙度参数值；有防腐蚀、密封性要求和外表美观的表面，应有较小的表面粗糙度参数值；确定表面粗糙度参数值时，应注意与尺寸公差和形位公差协调。2.选用时考虑的因素表面微观特征Ra(m)Rz(m)加工方法应 用 举 例粗糙表面可见刀痕2080粗车、粗铣、粗刨、钻、锯断等粗加工过的表面，非配合的加工表面，如轴端面、倒角钻孔等一般接合面可见加工痕迹1040车、刨、铣、镗、扩孔、粗铰、拉、粗磨、铣齿轴上不安装轴承、齿
43、轮的非配合表面、箱体侧面、螺栓孔、铆钉孔、垫圈接触面等微见加工痕迹520半精加工表面、箱体、套筒等与其他零件接合而无配合要求的表面看不清加工痕迹2.510接近于精加工表面、箱体上安装轴承的镗孔表面、普通级齿轮的齿面表面微观特征Ra(m)Rz(m)加工方法应 用 举 例重要接合面可辨加工痕迹方向1.256.3精车、精铰、精拉、精磨IT8IT6公差的零件的配合面、轴颈表面、丝杠工作面、较精密齿轮的齿面微辨加工痕迹方向0.633.2无法辨加工痕迹方向0.321.6特别精密接合面量块接合面暗光泽面0.160.8精磨、研磨、普通抛光精密机床主轴颈表面、一般量规工作表面、汽缸套内表面亮光泽面0.080.4
44、超精磨、精抛光、镜面磨削精密机床主轴颈表面、精密滚动轴承的滚道、滚珠表面、高压油泵中柱塞和套的配合表面镜状光泽面0.040.2雾状镜面0.020.1镜面磨削、超精研高精度量仪、量块的测量面、光学仪器的金属镜面镜面0.010.055.5 表面粗糙度的检测 比较法：将被测表面和表面粗糙度样板直接进行比较，多用于车间，评定表面粗糙度值较大的工件。光切法：利用光切原理，用双管显微镜测量。常用于测量Rz为0.560m。干涉法：利用光波干涉原理，用干涉显微镜测量。可测量Rz值。针描法：利用电感式轮廓仪测量。可测量Ra值。印模法：利用石腊、低熔点合金或其它印模材料，压印在被测零件表面，放在显微镜下间接地测量
45、被测表面的粗糙度。适用于笨重零件及内表面。本章要点：1.掌握工件验收极限的确定方法；2.了解使用通用计量器具对工件进行测量和验收时，计量器具的选用方法；3.掌握光滑极限量规的用途、结构以及设计原则（基本尺寸、制造公差、结构形式及技术条件的确定）。第第6章章 光滑工件尺寸的检验与光滑极限量规光滑工件尺寸的检验与光滑极限量规一、验收极限的确定验收极限是检测工件尺寸时判断合格与否的尺寸极限。6.1 光滑工件尺寸的检验内缩方式不内缩方式验收极限方式的选择原则：1)对采用包容要求的尺寸,公差等级较高的尺寸，应选用内缩方式确定验收极限。2)当工艺能力指数Cp1时(Cp=T/(6)，其验收极限可以按不内缩的
46、方式确定；但当采用包容要求时，在最大实体尺寸一侧仍应按内缩方式确定验收极限，如图所示。3)当工件的实际尺寸服从偏态分布时，可以只对尺寸偏向的一侧(如生产批量不大，用试切法获得尺寸时，尺寸会偏向MMS一边)按内缩方式确定验收极限。4)对于非配合尺寸和一般公差尺寸，可按不内缩的方式确定验收极限。采用包容要求时的验收极限偏态分布时的验收极限二、计量器具的选择1)按被测工件的部位、外形及尺寸来选择计量器具，使所选择的计量器具的测量范围满足工件的要求。对尺寸大的工件，一般选用上置式计量器具，(以小测大)；对硬度低、材质软、刚性差的工件，一般选用非接触测量，即选用光学投影放大、气动、光电等原理的量仪进行测
47、量；对大批量生产的工件，一般用量规或自动检验机进行检查，以提高测量效率。2)按被测工件的公差来选择计量器具。光滑极限量规是指被检验工件为光滑孔或光滑轴所用的极限量规的总称。是一种没有刻度的定值检验量具。用光滑极限量规检验零件时，只能判断零件是否在规定的验收极限范围内，而不能测出零件实际尺寸和形位误差的数值。量规结构设计简单，使用方便、可靠，检验零件的效率高。6.2 6.2 光滑极限量规光滑极限量规 一、一、塞规和卡规（环规）塞规和卡规（环规）光滑极限量规通规：Dmin止规：Dmax塞规卡规通规：dmax止规：dmin 用量规检验零件时，只要通规通过，止规不通过，则说明被测件是合格的，否则工件就
48、不合格。二、量规的分类二、量规的分类 ：在工件制造过程中，操作者对工件进行检验时所使用的量规。通规“T”，止规“Z”工作量规工作量规验收量规验收量规校对量规校对量规：检验人员或用户代表在验收产品时所用的量规：用以检验工作量规的量规。只有轴用工作量规才设计和使用校对量规。三、工作量规公差带三、工作量规公差带 光滑极限量规是一种专用量具，它的制造精度比被检验工件要求更高。但它在制造过程中，也不可避免地会产生制造误差，故对量规工作尺寸也要规定其制造公差。公差带的制造公差“T”和通规公差带位置要素“Z”是综合考虑了量规的制造工艺水平和一定的使用寿命按工件的基本尺寸、公差等级给出的具体数值。三、工作量规
49、公差带三、工作量规公差带 工作量规的公差带位于孔、轴的公差带内。工作量规的公差带位于孔、轴的公差带内。图6-3 量规的形式及其应用例 计算425H8/f7孔、轴用工作量规的极限偏差。图6-4 孔、工作量规公差带图量规的标注方法 a）卡规 b）塞规量规小结：光滑极限量规是按工件的不同尺寸及精度等级设计制造的无刻线专用量具。塞规用于测孔（或内表面）；环规或卡规用于测轴（或外表面），由通规与止规组成。“通规”通过表示工件的作用尺寸没有超过最大实体尺寸；“止规”不通过表示工件没超过最小实体尺寸，则为合格品。生产加工中只用工作量规，量规设计见例题。第第7 7章章 滚动轴承的互换性滚动轴承的互换性本章重点
50、内容：本章重点内容：掌握滚动轴承的精度等级及其应用掌握滚动轴承的精度等级及其应用 掌握滚动轴承内径、外径公差带的特点掌握滚动轴承内径、外径公差带的特点 掌握国家标准有关与滚动轴承配合的轴、孔公掌握国家标准有关与滚动轴承配合的轴、孔公差带的规定差带的规定 初步掌握与滚动轴承配合的轴、孔的尺寸公差初步掌握与滚动轴承配合的轴、孔的尺寸公差及其他技术要求的选用与标注及其他技术要求的选用与标注7.1 7.1 滚动轴承的精度等级及应用滚动轴承的精度等级及应用 一、滚动轴承的结构与分类一、滚动轴承的结构与分类 内圈保持架滚动体外圈保持架 常见的滚动体常见的滚动体 向心轴承向心轴承向心推力轴承向心推力轴承推力
