DIN5480-15
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第15部分
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如有必要,为防止混淆,应该使用下列符号标记:
这些外花键和内花键啮合的实体,是按照泰勒法则由量规来
验证的,实际的键齿轨迹以及单项测量的可能误差(齿厚、符号标记 公法线长度、跨棒距测量尺寸,等等)则在配合中是不起作定 义
用的。
a 齿顶
花键联结的例子中 — 与之相反的是圆柱体配合 — 在试e 外径、上偏差、宽度、齿槽宽 件中量规的不论困难或容易插入,不允许有拉大可能的配合f 齿廓、齿根 间隙这种的结果,这是由于以下的事实:
i 内径、下偏差 圆柱轴和圆柱孔是最精密的圆形物体,即使是制造加工了比P 节距 较粗糙的尺寸公差,但是花键会出现了一些齿形误差。
在插r 径向跳动 入时,花键的高点接触到通端量规,零件相配的情况几乎还s 齿厚 没有发生。
在更粗糙的质量情况下,某些平衡就应当被注意E 实际测量 了。
零件的配合可能会比量规测量时要宽松一些。
N
可利用范围
β
螺旋角 3 外花键和内花键的测量
1 外花键
2 3.1 测量原理
内花键
’ 工作量规
按照泰勒法则的配合测量要求用于最大实体状态的配合试”
校对量规(涉及到测量工件的尺寸是
没有撇号的)
验,但用于最小实体状态的是所有各自独立的性能要素单项实际测量尺寸。
由于实践的原因,如果达不到这些要求的话,那么就要考虑这不遵守时的测量评估。
2 概述
3.2 使用通端量规的测量最大实体尺寸
本标准会涉及到花键齿侧配合的测量以及为这些目的而使通端量规用于检验外花键最大齿廓包络线之内的齿廓,或者用的量规。
检验内花键最小齿廓包络线之内的齿廓。
通端量规总是有着DIN 5480第14部分中的齿槽宽公差A ee 和A 完整的齿形(见图2和图3)。
他们和试件相配时,不需要ei (对应的是齿厚公差A 和A ),是指内花键(对应的是外花键)最大齿廓使用什么力量。
通端量规的尺寸应当在设定的公差之内,量se si 包络线与最小齿廓包络线和实际齿廓之间的径向距离,他包规不需要被标注。
量规能在一个位置与试件相配时,那么他括节距误差、齿形误差、齿向误差以及其他误差。
这里, 也能在任何其他位置与试件相配。
图 1 花键联接的齿廓包络线和实际齿廓
图 2 通端量规有完整的齿形(全齿通端塞规)
图 3 全齿通端环规
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图 4 非全齿止端塞规
图 5 非全齿止端环规
3.3 测量最小实体尺寸
按照第3节指定的法则,用单项测量法测量最小实体尺寸的所有各自独立的性能要素。
在实际情况下,这既不可能也没必要。
采用恰当的通端量规测定就能实施测量最小实体尺寸,用第4.3节指定的止端量规进行检查就足够了。
这样能够验证外花键最小齿廓包络线之外的实际齿廓或者内花键最大齿廓包络线之内的实际齿廓。
止端量规定应当设计成非全齿的量规,该量规仅有两组在直径方向相对的键齿(见图4和图5)。
在无法使用止端量规的地方,最小实体尺寸也可以进行实际测量尺寸的检查(分析测试)。
由外花键齿厚公差A si 最小值或者内花键齿槽宽公差A ee 最大值(见DIN 5480第14部分)生成的测量尺寸(跨棒距、公法线长度)应当落在极限值(最大值和最小值)之内。
在进行单项测量,试件的少数点超出了最小实体极限时,非全齿的止端量规在一些位置上就不能与试件相配,不管什么原因,该试件将被报废。
当无法使用止端量规,在检验最小实体尺寸时,可以选用带有小球脚的卡钳来测量内花键以及带有小球的外径规来测量外花键。
小球的直径应当与DIN 5480第3部分到13部分所列出的量棒直径D M 相一致。
图 6 跨棒距测量(节距偏差f P 不知道)
图 7 跨齿测量(节距偏差f P 不知道)
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3.4 用实际尺寸测量(分析测量)代替通端量规的测量
不使用通端量规,测量最大实体尺寸一般是不可能的。
在无法使用通端量规的地方 — 在较大直径的情况下 — 分析测量就被允许来代替通端量规的测量。
对于外花键,与以下实际尺寸的测量有关系。
跨棒距测量和跨齿测量,相对应的是内花键的棒间距测量和(对粗糙的质量)内跨齿测量。
由于只有齿廓上的少数点能够被分析测量所覆盖,这样在没有被测量到的部分就会出现超出公差的情况,然而零件的所有测量部分是真实的尺寸(符合希望的极限值)。
在测量跨棒距和棒间距时,不能反映出节距误差(见图6)和齿向偏差。
外花键的跨齿测量能更好地显示出节距误差(见图7)。
由于卡钳的测量面可以在非常靠近渐开线齿廓的最大齿形圆或者最小齿形圆处接触齿面,因此,非常准确的跨齿测量就是必需的。
准确测量应当选择按照DIN 5480第3部分到第13部分表中规定的跨齿数。
由于分析测量不能发现节距误差和齿形误差,不能做出一个准确的评价,从公差A ei 和A se (见DIN 5480第14部分)得出的最大实体状况的极限尺寸就不允许使用。
而对于分析测量来说,最大实体极限值的测定,是通过按照DIN 5480第14部分提供的外花键的公差A seE 和内花键的公差A eiE 测得的,然而最小实体极限值的获得就要使用量规。
测试尺寸的计算请参见DIN 5480第14部分(1974年9月版本)的表3。
在任何一个试件上,至少应当测量三次才能通过。
所有的实测尺寸都应当落在公差T eE = A ee -A ee 和/或T sE = A seE -A si 之内。
在进行通端量规测量时,任何情况下加工公差T 和公差T 要完全一致是不确实的,但是只有在平均情况下如经验显示的那样E (是相同的)。
在特殊情况下,T 可能没必要一定要比T 小或者甚至也没必要一定要比T 大。
由于这些原因,使用全齿量规测E 量外花键和内花键的最大实体尺寸就是一直被推荐的。
4 量规
4.1 量规的坯料尺寸
量规体的尺寸出示在图8到图12以及表1到表4中。
塞规分成10种规格。
他们的应用范围列在表格中。
规格1到5的塞规(表1)带有固定的操纵柄(形式A ,图8a )或者带有锥形尾杆和可插入的操纵柄(形式B ,图8b )。
规格6的塞规带有固定的操纵柄(表1,图8a )或者像规格7到9的塞规那样相同的样式并带有可插式操纵柄(表2,图9和表3,图10)。
规格10的塞规带有一个扩大的中心孔而不带操纵柄(见图11)。
所有塞规的一边都带有一个测试颈圈,那些带孔塞规(图9和图10)的另一边有一个护圈,同时提供一个可能在齿槽的延长
a ) 带有固定操纵柄的A 型塞规(规格 1 到 6)
b ) 带有锥形尾杆的B 型塞规(规格 1 到 5)
图 8 塞规
表 1 图 8 所示塞规的尺寸
A 型
B 型
b b 1
2
I 1 I 2
基准直径
塞规规格1)
d 8
d B
通规 止规 通规 通规 d g d g 止规
通规
止规
止规
9
1
10
2
1
≤ 8
6 4 10 8
7 4 4
8 75 73 4 48 65 632
9 到 12 8 6 12 10 9 6 50 85 83 5.5 56 76 743 14 到 18 12 8 17 13 13.510 55 10096 9 70 97 934 20 到 28 16 10 21 15 17.5
14 60 120
11412 80 113 1075 30 到 38 22 12 27 18 25 20 75 15014116 90 133 1246 40 到 48
28 14 34 20 25 22 80 150
136
—
—
—
—
1)圆整到小数点后一位
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图 9 带孔塞规(规格 6 到 9)
表 2 图 9 所示带孔塞规的尺寸
b b b 1
2
3
基准直径 3)
2)塞规规格
d d d 11
1213d 通规
止规
通规
止规
通规
止规B
— — — 6 40 到 48 28 14 36 22 – 0.2 16 d f1— — — 7 50 到 70 30 15 38 23 – 1.5 22 d f1—
—
—
8 72 到 120 40 20 48 28 – 2 32 d f1 + d d f113
9 130 到 220
50 25 58 32 21 8.5
– 4
45
d f12
图 10 带孔塞规的接杆和压圈(规格 6 到 9)
表 3 图 10 所示带孔塞规的接杆和压圈的尺寸
b l 43
基准直径
塞规规格
b b b b d d d d d d d d g 5
6
78
1314151617181920
3
d 通规 止规
通规
止规B 6 40 到 48 32 18 — 3.510.41620222010 5.5 M5 85 136122—7 50 到 70
33 18 — 3.5
10.42228302812 6.5 M6 100 153138—8 72 到 120 43 23 5 620.5324034364520 10.5 M10 110 1831639 130 到 220 48 23 8 7
2
0.545
55
34
36
55
20 10.5 M10 110 198
173
2)圆整到个位数或0.5mm
3)仅适用于基准直径d B ≥ 180mm 的塞规
图 11 用于d B从220~500带有扩大孔的塞规(规格10)图 12 环规
表 4 图 12 所示环规的尺寸
b9
基准直径
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段开了槽的插塞。
表5列出了径向跳动公差F,他适用于颈圈的测试。
r
根据图12所示的那样,环规有一个测试区域,在环规宽度的中间,而尺寸规定则在表4中。
4.2 通端量规
通端量规总是有着完全的齿形。
在表中规定了通端量规的齿宽以适应一般情况的应用。
当齿宽的测试部分超过了指定量规的两倍齿宽或者可能出现严重的齿向误差时,建议使用通端量规的齿宽(制造商和用户协商一致)应当比表1到表4的规定值大一些。
需要注意的是,这样齿宽那么量规的重量也会相应地增加。
基准直径大于220mm的通端量规使用是困难的,这是因为量规已经超过了正确测试所要求的重量 — 10kg。
另一方面,在大直径试件导致严重节距误差的情况下,使用有着完整齿形的花键量规进行试件最大实体尺寸的检验是恰当的,如有必要,
B >220 mm的通端量规,他
量规的齿宽应该是很小的。
必要时,对应的测试部分可能要进行分别的检查。
由于这个原因,d
的齿宽在本标准中没有进行规定,而将这留给制造商进行选择或者由制造商和用户两者的一个特别协议规定。
量规的重量不应超过10kg。
通端量规的齿宽尺寸应从按照DIN 5480第14部分规定的外花键齿厚的上偏差A按照DIN
或者内花键齿槽宽的下偏差A
se ei
5480第14部分中获得,并应结合量规的具体公差(见第4.6节和第5节)。
4.3 止端量规
止端量规没有完全的齿形,仅在直径相对处有两组键齿。
如果一组键齿是奇数的话,可能是由三个键齿组成的。
当试件的齿数不超过12时,量规的齿恻就应当切薄十分之一模数(0.1×m)(见图4和图5)。
止端量规的齿宽比那些通端量规的要小一些(见表1到表4),甚至在那些宽的试件上也不需要扩大。
基准直径大于280mm的止端量规,他的齿宽在本标准中没有进行规定,而将这留给制造商进行选择或者由制造商和用户两者的一个特别协议规定。
量规的重量不应超过10kg。
止端量规的齿宽尺寸应从按照DIN 5480第14部分规定的外花键齿厚的下偏差A按照DIN
si
或者内花键齿槽宽的上偏差A ee
5480第14部分中获得,并应结合量规的具体公差(见第4.6节和第5节)。
4.4 校对量规
为了达到迅速检查频繁使用的通端量规的目的(详见第4.6节),可能利用校对量规是有益的。
无论如何,校对量规的公差应当比那些使用着的工作量规要小许多,以确保工作量规的正确测试。
一般来说,要符合这个要求是困难的(也见第4.6节和第5节)。
为此,校对量规的使用情况应由用户决定,公差应由制造商和用户两者的特别协议进行规定。
锥形齿校对塞规在整个键齿的长度方向有着连续增大的齿厚,并可以进行例如象工作通端环规的磨损测试那样的工作。
为了这个目的,应当使用非全齿的量规(见第4.6节)。
这样的锥形齿校对塞规,他的长度必须超过通端量规。
键齿的锥度可以通过在一个或者两个齿面上适当的螺旋角来获得。
4.5 指示器
为了测量最大实体尺寸和为了控制生产,使用设置指示器的量规能提供的精确度相当于精密量规的精确度,以及能提供试件可能足够小的齿向误差。
这指示器由两个相对的可转动的全齿测量体组成,一个与试件的左面的相配,另一个与试件的右面相配。
他们的相对运动由指示器记录下来。
测量体各自接触试件齿廓的最高点,这样接测出了他们的最大实体尺寸。
要从外花键以及内花键的记录读数中直接获得花键部件的实际间隙,无论如何是不可能的,因为一般来说,内花键和外花键的齿廓的最高点在装配时是不结合的。
他仅仅能够求出最小间隙。
的大量的总公差T’得出的工件公差之内(按照质量等级3或4),如果同意使用全齿校对量规,那么在通端量规的最大实体的极限尺寸方面就会有非常高的精确度(见图14)。
原则上,校对量规的公差在数量级方面要比那些工作量规小一些。
事实上,要想获得比质量等级2更好的可能是困难的。
在缺少校对量规的时候,应通过单项测量测试通端量规,其最大实体尺寸应当在根据加工公差T’E得出的工件公差之内。
通端量规的制作最小实体极限和工件的最大实体极限一致,应通过实际尺寸的测试得到。
在使用中,允许超出根据量规的总公差T’得出的工件公差之外,可以等于检查的实际测量尺寸。
也可以使用足够精确的磨损校对量规用来测试通端量规的磨损极限。
只有非全齿的量规才能适合这种目的,用来测试通端量规的最小实体尺寸。
当通端量规,他们的磨损超过极限,那怕就是一个点,他们就应该报废。
应该注意到这个事实,非全齿的量规不能发现量规的不均匀磨损,以致工件的磨损超过了他们公差的最大实体极限尺寸。
因此,原则上推荐工作量规应当通过单项检验法进行检查。
在某种场合下,例如,如果相对大的较松的配合,磨损公差就会比规定允许的要大一些。
在有争议的例子中,量规的尺寸遵照规定的情况总是适用的。
止端量规的公差系列有50%落在工件的公差之内,有50%落在工件的公差之外。
非全齿的止端量规,在用校对量规测试他们时是没有意义的。
因此,测量他们的齿厚使他们的实际尺寸落在工件最大实际极限尺寸的加工公差T’E一半之内。
根据他们的意思,止端量规不应当插入工件,表示不象通端量规那样,他的磨损是不重要的。
因为这个原因,没有为止端量规提供另外的磨损公差。
量规的测试项目如下:
新量规的测试
跨齿公法线测量和跨棒距测量。
优先选择的应该是最近得出的基于更精确的测量尺寸。
此外,由于和齿顶圆直径和齿顶圆直径的紧密接触,避免错误测量的危险是可能的。
花键测试颈圈侧面的径向跳动(对塞规而言)和/或外圈中心的测试区域的径向跳动(对环规而言)。
齿到齿或累计节距误差的测试。
分度圆作为测试颈圈和/或测试区。
建议用记录仪器显示记录测量数值。
齿距累积误差连同键齿到键齿的测量尺寸可以用电子测量仪器测定。
对于小公差,齿到齿的节距误差记录读数的数学增加也是不确定的。
齿廓的测试。
齿廓应该落在公差带之内,该公差带应依照图13从齿顶到渐开线终止圆直径。
渐开线终止圆直径d Nf1和d Nf1见DIN 5480 第3部分到第13部分。
齿向误差。
用记录仪器测试齿向误差,由于不只可能存在齿向误差,直线误差也会导致作用测量宽度的增大。
磨损的测试
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新量规的取决于测试的规定值以上,下面的磨损测试是足够的: 齿廓的跨齿公法线测量和跨棒距测量。
4.7 量规的设计和标记
下面的文字符号作为检查齿侧联结的量规的标注: 量规的形式: GD 通端塞规
B = 120,模数m = 3,公差位置为H ,质量等级为3的标注为:
a ) 通端塞规,其基准直径d 通端塞规 GD 120×3×H-IQ3 DIN 5480
B = 120,模数m = 3,公差带为8f ,质量等级为3的标注为:
b ) 止端环规,其基准直径d
止端环规 HR 120×3×8f-IQ3 DIN 5480
按照本标准制作的量规应当在量规上永久地标注DIN 代号(例如:GD 120×3×H-IQ3 DIN 5480),并且应标注上制造商的商标。
5 齿厚的计算和测试量规的计算
5.1 计算规则
公差图(见图14)最好地表示了计算的原则:工作量规的尺寸代号用一撇(’)来标注,那些校对量规则用二撇(”)来标注,而工件的代号根本就不标注。
量规的齿厚和/或齿槽宽,其极限尺寸将由工件的公称尺寸导出,工件的公称和量规的公称请参见表6中的例子。
就此而论,环规的齿槽宽相当于外花键的齿厚,塞规的齿厚相当于内花键的齿槽宽。
这也适用于量规和校对量规。
根据DIN 3960给出公式,跨棒(或球)距测量尺寸的计算通常是基于齿槽宽的。
因此,塞规的齿厚极限值毫无疑问首先要转换为齿槽宽的极限值:
e’ = p – s’ 或 e” = p – s”
齿槽宽的半角如下:
e"η=
d
e'
η=
d
或
这上限符号适用于外花键部件(标记a ,外花键,塞规,校对塞规),而这下限符号适用于内花键部件(标记i ,内花键,环规,校对环规)。
η
α
⋅m M
D inv α=inv α±
d cos
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适用于工作量规的校对量规,他们至少应当按照质量等级2进行制造(见表5):
T” = 5 (实际测量尺寸的公差)校对量规的总公差应当为T” = 8。
无论如何,这种表示是没有意义的,因为校对量规是没有办法用更精确的校对量规来测试的。
在表6中编制的表示法提供了齿厚和/或齿槽宽的极限尺寸的计算方法。
按照第5.1节给出公式而导出的跨棒距尺寸,也在表中进行描述。
图 14 用于工件、量规和校对量规的公差图
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释 义
外花键和内花键齿侧配合的测试,如果采用一种通常的圆柱配合的方法和仅仅测量“直径”即进行跨棒距测量和棒间距测量,实际上是困难的。
对于圆形的工件,专门测量直径是可以接受的,因为他们起作用的区域只是直径尺寸,并且因为圆形轮廓处一般来说也不会从发生其他误差。
相比之下,这花键联结有着不同的作用区域(齿面),并且可能会有各种各样的误差(节距、齿形、齿向等)。
这些只能通过采用按照泰勒法则由量规进行测试。
在现有的标准中,这些法则在一定程度上采用是适用的和可能的:
各家制造商和用户,他们是在经验数据的基础上测定量规的尺寸的。
标出了10种不同的塞规尺寸。
对于大直径量规特别提出了一个问题,由于重量的原因,按照泰勒法则要求,量规的宽度确实不能做得太大。
这些同样适用于量规的公差,特别是通端量规。
一个问题是,许多工件的公差已经非常小了,因此在加工这些公差时就会不容易,并且严格地说量规的磨损余量就比较小了。