齿轮键公差与配合精选文档.ppt

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1、齿轮键公差与配合本讲稿第一页，共四十一页本讲稿第二页，共四十一页按齿轮轮齿方向的不同可分为直齿、斜齿、人字齿等按齿轮轮齿方向的不同可分为直齿、斜齿、人字齿等 锥齿轮也有直齿、斜齿等形式锥齿轮也有直齿、斜齿等形式齿形轮廓曲线有渐开线、摆线及圆弧等，通常采用渐开线齿廓齿形轮廓曲线有渐开线、摆线及圆弧等，通常采用渐开线齿廓齿轮的结构齿轮的结构轮缘轮缘轮齿轮齿轴孔轴孔键槽键槽辐板辐板轮毂轮毂本讲稿第三页，共四十一页 圆柱齿轮圆柱齿轮 (1)齿顶圆直径齿顶圆直径(da)是通过轮齿是通过轮齿顶部的圆周直径；顶部的圆周直径；(2)齿根圆直径齿根圆直径(df)是通过轮是通过轮齿根部的圆周直径；齿根部的圆周直径

2、；(3)分度圆直径分度圆直径(d)是齿顶圆是齿顶圆和齿根圆之间的一个圆的直径，和齿根圆之间的一个圆的直径，在该圆的圆周上齿厚在该圆的圆周上齿厚(s)和齿槽和齿槽宽宽(e)相等相等(对标准齿轮而言对标准齿轮而言)。(4)齿距齿距(p)在分度圆上，是两个在分度圆上，是两个相邻齿对应点间的弧长，标准齿轮相邻齿对应点间的弧长，标准齿轮s=e，p=s+e。本讲稿第四页，共四十一页(5)齿高齿高(h)是从齿顶到齿根的径向距离，是从齿顶到齿根的径向距离，h=ha+hf；齿顶高齿顶高(ha)是从齿顶圆到分度圆的径向距离；是从齿顶圆到分度圆的径向距离；齿根高齿根高(hf)是从分度圆到齿根圆的径向距离。是从分度圆

3、到齿根圆的径向距离。(6)模数模数(m)：设齿轮的齿数为：设齿轮的齿数为，则有，则有/*令令/，则，则 本讲稿第五页，共四十一页(7)压力角、齿形角压力角、齿形角 在分度圆齿廓上的点在分度圆齿廓上的点K在齿轮转动时，在齿轮转动时，它的运动方向它的运动方向(分度圆的切线方向分度圆的切线方向)和正压和正压力方向力方向(渐开线的法线方向渐开线的法线方向)所夹的锐角，称所夹的锐角，称为为压力角压力角。而加工齿轮用的基本齿条的法向压力而加工齿轮用的基本齿条的法向压力角，称为角，称为齿形角齿形角。压力角和齿形角均以压力角和齿形角均以表示。表示。我国标准规定我国标准规定角为角为20(8)节圆节圆(d)：当两

4、齿轮啮合时，在中心的连线上，当两齿轮啮合时，在中心的连线上，两齿廓的接触点，称为节点两齿廓的接触点，称为节点(p)。以。以o1，o2为圆心，分别过节点为圆心，分别过节点所作的所作的两个圆，称为节圆，两节圆相切，两个圆，称为节圆，两节圆相切，其直径分别用其直径分别用d1、d2表示。表示。本讲稿第六页，共四十一页5.1.2 圆柱齿轮的规定画法圆柱齿轮的规定画法(1)单个圆柱齿轮画法单个圆柱齿轮画法 表示轴孔有键槽的齿轮可采表示轴孔有键槽的齿轮可采用两个视图，常用一个视图和一用两个视图，常用一个视图和一个局部视图个局部视图(即左视图中只画键即左视图中只画键槽口槽口)。齿根线齿根线齿顶线齿顶线分度线分

5、度线 如需要表示轮齿如需要表示轮齿(斜齿、人字斜齿、人字齿齿)的方向时，可用三条与轮齿方的方向时，可用三条与轮齿方向一致的细实线表示向一致的细实线表示 本讲稿第七页，共四十一页 如需要表示齿形轮廓曲线，可在图中如需要表示齿形轮廓曲线，可在图中用粗实线画出一个或两个齿形，或单独另画用粗实线画出一个或两个齿形，或单独另画出它的局部放大图。出它的局部放大图。本讲稿第八页，共四十一页圆柱齿轮的图样格式圆柱齿轮的图样格式 轮齿部分的三个直径尺寸，只需注出轮齿部分的三个直径尺寸，只需注出分度圆直径分度圆直径和和齿顶圆直径齿顶圆直径 本讲稿第九页，共四十一页(2)圆柱齿轮啮合画法圆柱齿轮啮合画法 在垂直于圆

6、柱齿轮轴线的投影面上的视图中，啮合区内的齿顶圆在垂直于圆柱齿轮轴线的投影面上的视图中，啮合区内的齿顶圆均用粗实线绘制均用粗实线绘制(图图a)，其省略画法如图，其省略画法如图b所示。所示。ab本讲稿第十页，共四十一页 在平行于齿轮轴线的投影面上的外形视图中，啮合区只用粗实线在平行于齿轮轴线的投影面上的外形视图中，啮合区只用粗实线画出节线，齿顶线和齿根线均不画。在两齿轮其它处的节线仍用细点画画出节线，齿顶线和齿根线均不画。在两齿轮其它处的节线仍用细点画线绘制线绘制(图图a)。如需表示轮齿的方向时，画法与单个齿轮相同。如需表示轮齿的方向时，画法与单个齿轮相同(图图b和和c)。abc本讲稿第十一页，共

7、四十一页两圆柱齿轮内啮合的画法两圆柱齿轮内啮合的画法 本讲稿第十二页，共四十一页12.键及其连接键及其连接 键用于连接轴和轴上的传动件键用于连接轴和轴上的传动件（如齿轮、皮带轮等）使轴和传动件（如齿轮、皮带轮等）使轴和传动件不发生相对转动，以传递扭矩或旋转不发生相对转动，以传递扭矩或旋转运动运动 键键轴轴皮带轮皮带轮1.键的作用键的作用本讲稿第十三页，共四十一页2键的型式、标记及连接画法键的型式、标记及连接画法 常用键的型式有普通平键、半圆键和钩头楔键，普通平键分常用键的型式有普通平键、半圆键和钩头楔键，普通平键分A型、型、B型、型、C型型 A型型普通平键普通平键半圆键半圆键钩头楔键钩头楔键B

8、型型C型型本讲稿第十四页，共四十一页本讲稿第十五页，共四十一页常用键的种类、型式、标记和连接画法常用键的种类、型式、标记和连接画法键键bXLGB1096-79键键bXd1GB1099-79半圆键半圆键GB1099-79普通平键普通平键 A型型GB1096-79本讲稿第十六页，共四十一页键键bXLGB1565-79钩头楔键钩头楔键GB1565-79轴和轮毂上键槽的画法和尺寸标注轴和轮毂上键槽的画法和尺寸标注 本讲稿第十七页，共四十一页公差公差与配合与配合 在成批或大量生产中，要求零件具有在成批或大量生产中，要求零件具有互换性互换性，即当装配一台机，即当装配一台机器或部件时，只要在一批相同规格的零

9、件中任取一件装配到机器或器或部件时，只要在一批相同规格的零件中任取一件装配到机器或部件上，不需修配加工就能满足性能要求部件上，不需修配加工就能满足性能要求 一一 极限与配合的概念（极限与配合的概念（GB/T 1800.1-1997）公差的有关术语和定义公差的有关术语和定义(GB/T 1800.2-1998)本讲稿第十八页，共四十一页以上图销轴为例以上图销轴为例 1)基本尺寸基本尺寸零件设计时，根据性能和工艺要求，通过必要零件设计时，根据性能和工艺要求，通过必要的计算和实验确定的尺寸。如图中销轴直径的计算和实验确定的尺寸。如图中销轴直径20，长度，长度40 2)实际尺寸实际尺寸实际测量获得的尺寸

10、实际测量获得的尺寸 3)极限尺寸极限尺寸允许的零件实际尺寸变化的两个极限值。允许的零件实际尺寸变化的两个极限值。实际尺寸应位于其中，也可达到极限尺寸。两个极限值中实际尺寸应位于其中，也可达到极限尺寸。两个极限值中,大的一大的一个称最大极限尺寸，小的一个称最小极限尺寸，如图中销轴的最大极限尺寸个称最大极限尺寸，小的一个称最小极限尺寸，如图中销轴的最大极限尺寸为为20.023。最小极限尺寸为。最小极限尺寸为20.002 4)尺尺寸寸偏偏差差(简简称称偏偏差差)某某一一尺尺寸寸(实实际际尺尺寸寸、极极限限尺尺寸寸等等等等)减减去基本尺寸所得的代数差。其中去基本尺寸所得的代数差。其中最大极限尺寸基本尺

11、寸上偏差最大极限尺寸基本尺寸上偏差 最小极限尺寸基本尺寸下偏差最小极限尺寸基本尺寸下偏差 5)尺寸公差尺寸公差(简称公差简称公差)-允许尺寸的变动量，可用下式表示：允许尺寸的变动量，可用下式表示：尺寸公差最大极限尺寸最小极限尺寸尺寸公差最大极限尺寸最小极限尺寸 本讲稿第十九页，共四十一页2.2.公差带公差带 零线零线在极限与配合图解中，表示基本尺寸的一条直线，在极限与配合图解中，表示基本尺寸的一条直线，以其为基准确定偏差和公差以其为基准确定偏差和公差 公差带公差带-在公差带图解中，由代表上偏差和下偏差或最大极限在公差带图解中，由代表上偏差和下偏差或最大极限尺寸和最小极限尺寸的两条直线所限定的一

12、个区域尺寸和最小极限尺寸的两条直线所限定的一个区域 公差带示意图公差带示意图 孔和轴的上偏差分别以孔和轴的上偏差分别以ES和和es表示；孔和轴的下偏差分别以表示；孔和轴的下偏差分别以EI和和ei表示表示 本讲稿第二十页，共四十一页3标准公差和基本偏差标准公差和基本偏差 1）标准公差标准公差标准公差是国标规定的用来确定公差带大小的标标准公差是国标规定的用来确定公差带大小的标准化数值准化数值（见表见表 GB1800.31998）对一定的基本尺寸而言，公差等级越高，公差数值越小，尺对一定的基本尺寸而言，公差等级越高，公差数值越小，尺寸精度越高。属于同一公差等级的公差数值，基本尺寸越大，对寸精度越高。

13、属于同一公差等级的公差数值，基本尺寸越大，对应的公差数值越大，但被认为具有同等的精确程度应的公差数值越大，但被认为具有同等的精确程度 2）基本偏差基本偏差是确定公差带相对零线位置的那个极限偏差，是确定公差带相对零线位置的那个极限偏差，它可以是上偏差或下偏差。它可以是上偏差或下偏差。一般指靠近零线的那个偏差一般指靠近零线的那个偏差。当公差带。当公差带在零线上方时，基本偏差为下偏差；反之，则为上偏差。在零线上方时，基本偏差为下偏差；反之，则为上偏差。标准公差按基本尺寸范围和标准公差等级确定，分标准公差按基本尺寸范围和标准公差等级确定，分20个级个级别，即别，即IT01、IT0、IT1至至IT18

14、本讲稿第二十一页，共四十一页基本偏差系列基本偏差系列基本偏差系列确定了孔和轴的公差带位置。基本偏差系列确定了孔和轴的公差带位置。本讲稿第二十二页，共四十一页4公差带代号公差带代号 公差带代号由公差带代号由基本偏差代号基本偏差代号和和公差等级公差等级组成组成 例例1 1已知孔的基本尺寸为已知孔的基本尺寸为50，公差等级为，公差等级为8级，基本偏差级，基本偏差代号为代号为H，写出公差带代号，并查出极限偏差值。，写出公差带代号，并查出极限偏差值。解：解：由公差带代号定义，公差带代号为由公差带代号定义，公差带代号为50H8 由由孔孔极极限限偏偏差差表表查查得得：上上偏偏差差值值为为：0.039，下下偏

15、偏差差值值为为0，孔的尺寸可写为，孔的尺寸可写为 或或公差带示意图公差带示意图 50+0.039 0 50H8()+0.0390本讲稿第二十三页，共四十一页例已知轴的基本尺寸为例已知轴的基本尺寸为50，公差等级为，公差等级为7级，基本偏差级，基本偏差代号为，写出公差带代号，并查出极限偏差值。代号为，写出公差带代号，并查出极限偏差值。解解:公差带代号为公差带代号为50f7 由由轴轴的的极极限限偏偏差差表表查查得得：上上偏偏差差为为：0.025，下下偏偏差差为为：0.050，轴的尺寸可写为，轴的尺寸可写为 或或公差带示意图公差带示意图 50-0.025-0.050 30f7()-0.025-0.0

16、50本讲稿第二十四页，共四十一页二二 配合与基准制配合与基准制 配合配合 配合是基本尺寸相同，相互结合的孔、轴公差带之间的关系。根据配合是基本尺寸相同，相互结合的孔、轴公差带之间的关系。根据使用要求不同，孔和轴装配可能出现不同的松紧程度使用要求不同，孔和轴装配可能出现不同的松紧程度 1)间隙配合间隙配合任取一对基本尺寸相同的轴和孔相配，当孔的尺寸任取一对基本尺寸相同的轴和孔相配，当孔的尺寸减轴的尺寸为正或零时称间隙配合。此时孔的公差带在轴的公差带之上减轴的尺寸为正或零时称间隙配合。此时孔的公差带在轴的公差带之上 孔孔轴轴图例：图例：最大极限尺寸最大极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸最

17、小极限尺寸最大极限尺寸最大极限尺寸最大间隙最大间隙最小间隙最小间隙最大间隙最大间隙最小间隙最小间隙本讲稿第二十五页，共四十一页本讲稿第二十六页，共四十一页 )过盈配合过盈配合任取一对基本尺寸相同的轴和孔相配，当孔的任取一对基本尺寸相同的轴和孔相配，当孔的尺寸减轴的尺寸为负或零时称过盈配合。此时轴的公差带在孔的公尺寸减轴的尺寸为负或零时称过盈配合。此时轴的公差带在孔的公差带之上差带之上 最大过盈最大过盈最小过盈最小过盈孔孔轴轴图例：图例：最大过盈最大过盈最小过盈最小过盈最大极限尺寸最大极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸最大极限尺寸最大极限尺寸本讲稿第二十七页，共四十一页本讲

18、稿第二十八页，共四十一页 3)过渡配合过渡配合任取一对基本尺寸相同的轴和孔相配，当孔的尺寸任取一对基本尺寸相同的轴和孔相配，当孔的尺寸减轴的尺寸可能为正也可能为负时称过渡配合。此时孔的公差带和轴的公减轴的尺寸可能为正也可能为负时称过渡配合。此时孔的公差带和轴的公差带相互重叠差带相互重叠 孔孔轴轴图例：图例：最大间隙最大间隙最大过盈最大过盈最小极限尺寸最小极限尺寸最大极限尺寸最大极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸最大极限尺寸最大极限尺寸最大过盈最大过盈最大间隙最大间隙本讲稿第二十九页，共四十一页本讲稿第三十页，共四十一页配合制配合制 在制造配合的零件时，如果孔和轴两者都可以任意变动，则在制造配合的

19、零件时，如果孔和轴两者都可以任意变动，则情况变化极多，不便于零件的设计和制造。我们使其中一种零件作情况变化极多，不便于零件的设计和制造。我们使其中一种零件作为基准件，它的基本偏差固定，通过改变另一种非基准件的基本偏为基准件，它的基本偏差固定，通过改变另一种非基准件的基本偏差来获得各种不同性质配合的制度称为差来获得各种不同性质配合的制度称为配合制配合制 国家标准规定配合制度有国家标准规定配合制度有基孔制配合基孔制配合和和基轴制配合基轴制配合 本讲稿第三十一页，共四十一页 基孔制配合基孔制配合基本偏差为一定的孔公差带与不同基本偏差的基本偏差为一定的孔公差带与不同基本偏差的轴公差带构成的各种配合称基

20、孔制配合轴公差带构成的各种配合称基孔制配合 基准孔基准孔间隙配合间隙配合过渡配合过渡配合过盈配合过盈配合公差带图：公差带图：0-0+基准孔的基本偏差代号为基准孔的基本偏差代号为“H”。本讲稿第三十二页，共四十一页 基轴制配合基轴制配合基本偏差为一定的轴公差带与不同基本基本偏差为一定的轴公差带与不同基本偏差的孔公差带构成的各种配合称基轴制配合偏差的孔公差带构成的各种配合称基轴制配合 基准轴基准轴间隙配合间隙配合过渡配合过渡配合过盈配合过盈配合公差带图：公差带图：-+基准轴的基本偏差代号为基准轴的基本偏差代号为“h”。本讲稿第三十三页，共四十一页配合代号配合代号 配合代号用孔、轴公差带代号组成的分

21、数式表示，分子表示配合代号用孔、轴公差带代号组成的分数式表示，分子表示孔的公差带代号，分母表示轴的公差带代号孔的公差带代号，分母表示轴的公差带代号 例例1基本尺寸为基本尺寸为50mm，基孔制配合，孔的公差等级为，基孔制配合，孔的公差等级为8级，轴级，轴的基本偏差为，公差等级为的基本偏差为，公差等级为7级，试写出它们的基本尺寸和配合代号级，试写出它们的基本尺寸和配合代号 解：解：根据配合代号的组成写为根据配合代号的组成写为 50H8或或50H8/f7 f7 由基本偏差系列图或查出孔、轴极限偏差值，可得此配合由基本偏差系列图或查出孔、轴极限偏差值，可得此配合为间隙配合为间隙配合 本讲稿第三十四页，

22、共四十一页例例2已知配合代号为：已知配合代号为：40K7/h6，试说明配合代号含义，试说明配合代号含义 解：解：根据公差带代号及配合代号的组成，可知：根据公差带代号及配合代号的组成，可知：40K7/h6表示基表示基本尺寸为本尺寸为40mm，公差等级为，公差等级为6级的基准轴与基本偏差为级的基准轴与基本偏差为K，公差等，公差等级为级为7级的孔形成的基轴制过渡配合。级的孔形成的基轴制过渡配合。例例3如图所示，已知配合代号为如图所示，已知配合代号为20H6/h5，试说明它是基孔制，试说明它是基孔制配合还是基轴制配合配合还是基轴制配合?解：看分子解：看分子“H”可说是基孔可说是基孔制配合，看分母制配合

23、，看分母“”又可说是又可说是基轴制配合。但因基轴制配合。但因20N6/h5是基是基轴制配合，对同一根光轴，一般轴制配合，对同一根光轴，一般不应有两种配合制度。所以，应不应有两种配合制度。所以，应理解理解20H6/h5也是基轴制配合。也是基轴制配合。活塞活塞套筒套筒连杆连杆活塞销活塞销本讲稿第三十五页，共四十一页5.2.3 公差与配合的选用公差与配合的选用 1.基准制配合的选择基准制配合的选择 实际生产中选用基孔制配合还是基轴制配合，要从机器的结实际生产中选用基孔制配合还是基轴制配合，要从机器的结构，工艺要求，经济性等方面的因素考虑，一般情况下应构，工艺要求，经济性等方面的因素考虑，一般情况下应

24、优先选优先选用基孔制配合用基孔制配合 若与标准件形成配合时，若与标准件形成配合时，应按标准件确定基准制配合。应按标准件确定基准制配合。例如：与滚动轴承内圈配合的例如：与滚动轴承内圈配合的轴应按基孔制配合；与滚动轴轴应按基孔制配合；与滚动轴承外圈配合的孔应按基轴制配承外圈配合的孔应按基轴制配合合 基轴制基轴制基孔制基孔制本讲稿第三十六页，共四十一页2.公差等级的选择公差等级的选择 考虑到孔的加工较轴的加工困难，因此选用公差等级时，通考虑到孔的加工较轴的加工困难，因此选用公差等级时，通常常孔比轴低一级孔比轴低一级 3.公差带和配合的优先选用公差带和配合的优先选用 国家标准规定了优先、常用和一般用途

25、的公差带和与之相应国家标准规定了优先、常用和一般用途的公差带和与之相应的常用和优先选用的配合。一般情况，应的常用和优先选用的配合。一般情况，应优先选用基孔制配合优先选用基孔制配合，这是为了加工方便，因孔加工困难，轴加工容易。这是为了加工方便，因孔加工困难，轴加工容易。本讲稿第三十七页，共四十一页5.2.4 公差配合注法公差配合注法 1零件图上注法零件图上注法 零件图上通常只标注公差，不标注配合代号。可按下零件图上通常只标注公差，不标注配合代号。可按下列三种形式之一标注列三种形式之一标注 1)在基本尺寸后面注出公差带代号在基本尺寸后面注出公差带代号 2)在基本尺寸后面注出极限偏差数值在基本尺寸后

26、面注出极限偏差数值 3)两者同时注出两者同时注出 本讲稿第三十八页，共四十一页 1)当采用极限偏差标注时，偏差数值的数字比基本尺寸数当采用极限偏差标注时，偏差数值的数字比基本尺寸数字小一号，下偏差与基本尺寸注在同一底线上，且上、下偏差字小一号，下偏差与基本尺寸注在同一底线上，且上、下偏差的小数点必须对齐，小数点后的位数必须相同的小数点必须对齐，小数点后的位数必须相同 2)若上、下偏差相同时，偏差只注写一次，并在偏差与基本尺寸若上、下偏差相同时，偏差只注写一次，并在偏差与基本尺寸之间注出符号之间注出符号“”，偏差数值与基本尺寸数字高度相同，如，偏差数值与基本尺寸数字高度相同，如500.012。3

27、)若一个偏差数值为零，仍应注出零，零前无若一个偏差数值为零，仍应注出零，零前无“”号，并与下号，并与下偏差或上偏差小数点前的个位数对齐偏差或上偏差小数点前的个位数对齐 注意注意50+0.039+0.01050+0.039 0本讲稿第三十九页，共四十一页装配图中注法装配图中注法 装配图中只注配合代号，不注公差装配图中只注配合代号，不注公差(1)基孔制配合的标注方法基孔制配合的标注方法 基本尺寸基本尺寸 基准孔代号（）公差等级基准孔代号（）公差等级 轴的基本偏差代号公差等级轴的基本偏差代号公差等级 本讲稿第四十页，共四十一页基本尺寸基本尺寸 孔的基本偏差代号公差等级孔的基本偏差代号公差等级 基本轴代号基本轴代号()公差等级公差等级 （）基轴制配合的标注方式（）基轴制配合的标注方式 本讲稿第四十一页，共四十一页