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1、第七章 典型零件的公差及检测,第一节 圆锥公差及检测,一、概述,1.圆锥结合的特点,1)具有良好的对中性,装拆方便。,图7-1 圆锥的基本参数,2.圆锥配合的主要参数 圆锥分为内圆锥(圆锥孔)和外圆锥(圆锥轴)两种,圆锥的基本参数 如图7-1所示。,表7-1 一般用途的锥度与圆锥角(摘自GB/T 1572001),表7-2 特定用途的圆锥(摘自GB/T 1572001附录A),3.圆锥配合的种类和使用要求,二、圆锥公差 圆锥公差包括圆锥直径公差TD、圆锥角公差AT和圆锥形状 公差TF和给定圆锥截面直径公差TDS四个方面。,1.圆锥直径公差TD 圆锥直径公差是指圆锥实际直径允许的变动量,用TD表
2、示。,圆锥角公差是指实际圆锥角所允许的变动量,用AT表示。,2.圆锥角公差AT,图7-2 圆锥直径公差区,图7-3 圆锥角度公差区,3.圆锥形状公差TF 圆锥形状公差主要是圆锥母线的直线度公差和圆锥的圆度公差。,表7-3 圆锥角公差(GB/T 113342005),表7-3 圆锥角公差(GB/T 113342005),4.给定截面圆锥直径公差TDS 给定截面圆锥直径公差TDS是与给定截面圆锥直径DX为公差尺寸, 按GB/T 1800.31998规定的标准公差选取的。,表7-4 各级角度公差的应用范围,圆锥的公差标注,应根据圆锥的功能要求和工艺特点选择公差项 目。,图7-4 面轮廓度法标注实例
3、a)给定圆锥角 b)给定锥度,5.圆锥公差要求在图样上的标注v,图7-5 基本锥度法标注实例 a)图样标注 b)说明,图7-6 公差锥度法标注实例,圆锥的表面粗糙度见表7-5。,表7-5 圆锥的表面粗糙度的推荐值,6.圆锥的表面粗糙度,三、圆锥配合,1.基本定义和规定 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,同所形成的相互关系。,2.圆锥配合的 形式,图7-7 结构型圆锥配合 a)由结构形成的圆锥间隙配合 b)由基面距形成的圆锥过盈配合 1内圆锥 2外圆锥 3轴肩 4基准平面,图7-8 位移型圆锥配合 a)由轴向位移形成的圆锥间隙配合 b)由施加装配力形成圆锥过盈配合 1终止
4、位置 2实际初始位置,四、圆锥角度(或锥度)的检测,测量零件的角度或锥度可以使用直接测量和间接测量两种 方法,即直接测量法和间接测量法。,1.圆锥角度(或锥度)的检测工具 (1)游标万能角度尺,图7-9 游标万能角度尺 1游标尺 2尺身 390角尺架 4直尺 5夹块,图7-10 游标万能角度尺的各种组合形式,表7-6 游标万能角度尺测量圆锥角度的方法,图7-11 游标万能角度尺的读数方法,例1 试读出图7-11所示游标万能角度尺的角度值。,解 角度的整度数为2。 角度的“”值为162=32。,图7-12 圆锥量规 a)圆锥塞规 b)圆锥环规,图7-13 涂色方法,图7-14 校对塞规检验工作环
5、规,图7-15 用正弦规测量外圆锥角,图7-16 用正弦规测量内圆锥角,图7-17 角度量块,2.圆锥角度(或锥度)的检测方法 圆锥角度(和锥度)的检测方法,见表7-7。,表7-7 圆锥角度(和锥度)的检测方法,图7-21 游标万能角度尺检测外圆锥角度,3.圆锥角度(或锥度)检测的应用 (1)用游标万能角度尺检测外圆锥角度 被检验工件如图7-21a。,图7-22 被检验工件,第二节 平键、花键联接的公差及检测,键和花键通常用于联接轴与齿轮、带轮等零件, 以传递转矩与运动。,一、平键联接的公差及检测 键的种类很多,应用最广泛的是平键。,1.平键联接的几何参数 平键联接是由键、轴槽和轮毂槽三部分组
6、成,其结合尺寸有键宽,、槽宽、键高、槽深、键长和槽长等参数。,图7-23 平键联接的剖面尺寸,2.平键联接的公差与配合,(1)键宽的公差带 在键联接中,由于键宽同时要与轴槽宽和轮毂 槽宽配合,且配合性质往往不同,此外,键用标准的精拔钢制造,是标 准件,所以键联接采用基轴制配合。,表7-8 平键的配合种类及其用途,图7-24 b=10mm的平键联接公差带图,表7-9 平键联接中非配合尺寸的公差带,表7-10 平键联接偏差数值表(单位:mm),表7-10 平键联接偏差数值表(单位:mm),表7-10 平键联接偏差数值表(单位:mm),图7-25 键槽中心平面对基准轴线的对称度误差,表7-11 平键
7、联接的表面粗糙度,表7-12 检验轴槽的极限量规,图7-26 键槽对称度误差示意图,调整被测工件,使定位块沿工件径向与测量基准(平板)平行,然后, 测量定位块至测量基准的距离,再将被测工件旋转180后重复上述 测量,得到该截面上、下两对应点的读数差a,则该截面的对称度误 差f截为,2.长向测量 沿轴槽长度方向测量,取长度方向两点的最大读数差为长度方向 对称度误差f长,1.截面测量,图7-27 用最大实体要求标注键槽对称度公差示例,表7-13 检验键槽的位置误差综合量规,花键联接由内花键(花键孔)和外花键(花键轴)两个零件组成 。,图7-28 内、外花键 的基本尺寸,二、矩形花键联接的公差和测量
8、,表7-14 内、外花键的基本尺寸系列(单位:mm),图7-29 花键的定心方式,选择花键尺寸公差带的一般原则是:当定心精度要求高,传递扭矩 大,为使联接的各工作表面接触均匀,应选精密传动用的尺寸公差 带。,2.内、外花键配合的选择 花键联接的配合性质是由定心直径、键及槽宽的公差带位置所决 定。,1.内、外花键尺寸公差带的选择,表7-15 内、外花键的尺寸公差带,图7-30 形位误差对花键联接的影响,内、外花键小径定心表面的形状公差遵守包容要求。,2.位置公差 花键在制造时,各联接尺寸的实际尺寸应控制在各自的尺寸公差 带内。,图7-31 花键的位置度公差标注,1.形状公差,表7-16 花键位置
9、度公差(单位:mm),图7-32 花键的对称度公差标注,表7-17 花键对称度公差(单位:mm),1.花键的单项测量和综合检验 花键各要素的实际尺寸,在单件、小批生产时,一般采用普通计量,器具来测量。,图7-33 花键极限塞规和卡规 a)内花键内径d的光滑量规 b)内花键外径D的板式塞规 c)内花键槽宽b的塞规 d)花键轴外径D的卡规 e)花键轴内径d的卡规 f)花键轴键宽b的卡规,图7-34 花键综合量规,2.花键的检测规则 内花键的检测,第三节 螺纹联接的公差及检测 螺纹联接是当前在机械制造行业中应用最为广 泛的结合形式之一。它是一种具有典型互换性 的联接结构,对机械设备的使用性能有着重要
10、的 影响。,螺纹的种类很多,按其结合性能和使用要求可分为紧固螺纹 、传动螺纹、紧密螺纹和专用螺纹;按其牙型可分为三角形 螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹等。,1.可旋合性 是指在装配时不经任何选择、修配,螺纹内外结合件就能够在给 定的轴向长度自由旋合。,一、螺纹的种类及其使用要求,是指螺纹结合的内外结合件旋合后,螺纹接触均匀,能够在长期的 使用过程中有足够可靠的联接力。,二、普通螺纹的基本牙型和几何参数,1.普通螺纹的基本牙型 基本牙型是指在经过螺纹轴线的剖面内,按规定的高度削去螺纹 牙型三角形的顶部和底部后所形成的内、外螺纹具有的理论牙 型,它是确定螺纹设计牙型的基础。,2.联接可靠性,
11、图7-35 普通螺纹的基本牙型,2.螺纹的几何参数 (1)基本大径(D,d) 普通螺纹的基本大径是指与外螺纹牙顶或内 螺纹牙底相切的假想圆柱的直径。,图7-36 普通螺纹的大径、中径和小径 a)外螺纹 b)内螺纹,图7-37 螺纹单一中径 P螺距 P螺距误差,图7-38 牙型角、牙型半角,图7-39 螺纹升角,图7-40 螺纹的接触高度和旋合长度,三、螺纹几何参数误差对螺纹互换性的影响,影响螺纹互换性的主要几何参数包括大径、小径、中径、 螺距和牙型半角5个参数。,1.螺纹大径、小径误差对互换性的影响 在螺纹的加工制造中,实际制造出的内螺纹大径和外螺纹小径的 牙底形状呈圆弧状,为了避免内外螺纹旋
12、合时发生干涉,内螺纹大 、小径的实际尺寸应当略大于外螺纹大、小径的实际尺寸。,2.螺距误差对螺纹互换性的影响,螺距误差是不可避免的,由于螺距误差的客观存在,会使内、外螺 纹在旋合时发生干涉。,图7-41 螺距累积误差,3.牙型半角误差对互换性的影响,螺纹牙型半角误差会影响螺纹的可旋性和联接强度,它包括牙型 角度误差和位置误差。,4.中径误差对互换性的影响 在内、外螺纹的加工制作过程中,其中径本身不可避免地存在着 一定误差。,四、普通螺纹的公差与配合,1.螺纹的公差等级,国家标准GB/T 1972003普通螺纹 公差中规定有内、外螺 纹中径公差、内螺纹小径公差和外螺纹大径公差。,表7-18 螺纹
13、公差等级,表7-19 内外螺纹中径公差(单位:m),表7-19 内外螺纹中径公差(单位:m),2.螺纹的基本偏差 螺纹的公差带的位置是由基本偏差确定的。,表7-20 内外螺纹的基本偏差及顶径公差(单位:m),表7-20 内外螺纹的基本偏差及顶径公差(单位:m),图7-42 普通螺纹的基本偏差,3.螺纹的公差带及其选用 国家标准GB/T 1972003所提供的各个公差等级的公差和基本偏 差组成内、外螺纹的各种公差带。,表7-21 内螺纹的推荐公差带,表7-22 外螺纹的推荐公差带,表7-23 螺纹旋合长度,表7-23 螺纹旋合长度,表7-23 螺纹旋合长度,表7-23 螺纹旋合长度,4.螺纹的标
14、注 国家标准GB/T 1972003规定:完整的螺纹标注由螺纹特征代号 、尺寸代号、螺纹公差带代号、螺纹旋合长度代号及旋向组成, 中间用“-”隔开。,例1 解读螺纹M242-7g6g-L-LH。 表示普通螺纹,公称直径为24mm,细牙,螺距为2mm,左旋,外螺 纹,中径公差带代号为7g,顶径公差带代号为6g,长旋合长度。,例2 解读螺纹M12-6H。 表示普通螺纹,公称直径12mm,粗牙,螺距1.75mm,右旋,内螺 纹,中径、顶径公差带代号均为6H,中等旋合长度。,例3 解读螺纹M12-6H-50。 表示普通螺纹,公称直径12mm,粗牙,螺距1.75mm,右旋,内螺 纹,中径、顶径公差带代号
15、均为6H,旋合长度为50mm。,例4 解读螺纹M202-6H/5g6g-LH。,表示普通螺纹,内、外螺纹公称直径为20mm,细牙,螺距为2 mm,左旋,内螺纹中径、顶径公差带代号均为6H,外螺纹中径 带公差代号为5g,顶径公差带代号为6g,中等旋合长度。,例5 解读螺纹M20-5g6g的上下偏差。 M20-5g6g为普通螺纹,公称直径为20mm,粗牙,螺距2.5mm的 外螺纹。,五、螺纹的检测,螺纹的检测手段有许多种,应根据螺纹的不同使用场合及螺 纹加工条件,由产品设计者自己决定采用何种螺纹检测手段, 这里把螺纹的检测方法分为综合测量和单项测量两大类。,1.用螺纹工作量规检验外螺纹 螺纹工作量
16、规分为通规和止规。,图7-43 外螺纹的综合检验,2.用螺纹工作量规检验内螺纹 (1)用光滑极限塞规检验内螺纹 如图7-44所示,通端光滑极限塞规 通过被检内螺纹小径,止端光滑极限塞规未通过其小径,表明该内 螺纹小径不小于其最小极限尺寸且不大于它的最大极限尺寸。,图7-44 内螺纹的综合检验,图7-45 三针法测量螺纹中径,第四节 圆柱齿轮的公差及检测,一、概述 齿轮传动机构广泛地应用在机器、仪器中,是一种传递动力 和运动的常用机构。,1.传递运动的准确性 要求齿轮在旋转一周范围内,最大转角误差应限制在一定范围内, 即传动比的变动量要小,以保证齿轮副传递运动的准确性。,2.传递运动的平稳性,要求齿轮在一个齿距范围内,最大转角误差应限制在一定范围,即 齿轮副瞬时传动比变化要小,以保证低冲击、低振动和低噪声。,3.载荷分布的均匀性 要求齿轮啮合时工作齿面接触良好、受力均匀,避免应力集中和 齿面局部的磨损,以保证齿轮的正常使用寿命。,4.合理的传动侧隙 要求齿轮啮合时,在非工作齿面间留有一定间隙,即侧隙。,二、单个齿
