机械设计及公差

机械设计及公差

课

程

设

计

姓名：

学号：

班级：

指导老师：

目录

一、序言……………………………………………………

二、减速器传动轴的分析…………………………………

三、减速器传动轴精度分析………………………………

1.1与轴承配合的轴颈处精度设计…………………

2.轴环左右两轴肩处精度设计………………………

3.与齿轮配合处精度设计……………………………

4.与带轮配合处精度设计……………………………

5.键槽精度设计………………………………………

6.未注公差……………………………………………

四、光滑极限量规设计……………………………………

1.轴用光滑极限量规设计……………………………

2.孔用光滑极限量规设计……………………………

五、零件图…………………………………………………

六、设计总结………………………………………………

七、参考文献资料…………………………………………

一、序言

通过课程设计使学生学会综合运用机械设计基础课程及其它相关的先修课程知识，起到巩固、加强、融会及拓展有关机械设计方面知识的作用。

通过课程设计的实践，培养学生分析和解决工程实际问题的能力，使学生掌握机械零件、机械传动装置或简单机械的基本设计方法和步骤，初步培养学生独立分析、解决设计工程设计问题的能力，树立正确的设计思想，为以后进行设计工作打下良好的基础。

提高学生的有关设计能力、绘图能力、计算机辅助设计能力以及计算机应用能力，使学生能够熟练的应用设计资料（手册、图册等），熟悉有关标准、规范、经验估算等机械设计的基本知识。

二、减速器传动轴的分析

减速器的传动轴属于台阶类零件，由齿轮、圆柱面、圆锥面、轴肩、螺纹、螺尾退刀槽和键槽等组成。轴肩一般采用来确定安装在轴上零件的轴向位置，并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便；键槽用于安装键，以传递扭矩；螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。

轴的结构设计就是要根据轴的具体工作条件，确定出轴的合理形状和结构尺寸。

减速器中的轴在工作时既受弯矩又受转矩，属于转轴。其

结构应保证：轴和轴上的零件有准确的工作位置；便于轴上零

件的安装和调整；具有良好的制造工艺性等。因此，多采用阶

梯轴。

三、减速器传动轴精度设计

1.与轴承配合的ø55mm轴颈处精度设计

（1）尺寸公差。依据GB/T275-1993《滚动轴承与轴颈，轴

承和外壳的配合》。此处与轴承配合，其尺寸精度与轴承精

度有关，对于轴承公差普通级P0级（减速器选用），一般

情况下，轴取IT6，外壳孔IT7。考虑此处轴承内圈承受旋

转负荷，轻载负荷，确定采用小过盈配合，基本偏差选取j。

由此可确定此处尺寸公差代号为j6,查表GB/T1800.2-2009

《轴的基本偏差数值表》可得上偏差：+0.012mm,下偏

差:-0.007mm。

（2）形位公差。在精度设计中，对于轴承配合之处，国

家标准已经做出相应规定，详见GB/T275-1993《滚动轴承

与轴颈，轴承和外壳的配合》，据此分析：轴承为薄壁件，

装配后要靠轴颈和外壳孔来矫正，故套圈工作时的形状与轴

颈及外壳孔表面形状密切相关，应对轴颈和外壳孔表面提出

圆柱度公差要求，查表确定，对应P0级轴承，基本尺寸在

50-80mm,则圆柱度公差值为：0.005mm。该轴颈安装上轴承

后，将分别于减速箱的两孔配合，需限制两轴颈的同轴度误

差，以免影响轴承外圈与箱体孔的配合，同时考虑到误差检测的方便性，故又提出两轴颈径向圆跳动公差0.025mm(相当于7级）。

（3) 公差原则。与轴承配合，配合性质很重要。为保证其配合性质，此处采用包容要求。

（4）表面粗糙度。表面粗糙度的大小直接直接影响配合性质和连接强度，因此对与轴承内外圈配合的轴颈和外壳孔表面提出较高的表面粗糙度要求。依据GB/T275-1993中《轴颈和外壳孔配合表面的粗糙度》的要求，可以确定此处Ra 取0.8um。

2.ø62左右两轴肩处精度设计

此处为齿轮，轴承的轴向定位基准面，为了保证正确定位，以便受载均匀，故对这两基准面规定了端面圆跳动要求，相对于基准轴线A-B,数值为0.015mm(依据GB/T275-1993)表面粗糙度:依据GB/T275-1993《轴颈和外壳孔配合表面的粗糙度》的要求，可以确定轴环左右两轴肩端面处的表面粗糙度为Ra3.2 um。

公差原则：为保证配合性质，此处采用包容要求。

3.Ø56r6与齿轮配合表面的精度设计

（1）尺寸公差。此处与齿轮内孔配合，要传递较大扭矩并承受一定的冲击载荷且需要加键，采用压力机装配。参考各

种应用实例、类比法可以确定此处采用r6，从而构成小过盈配合H7/r6(已知齿轮内孔为H7)。

（2）形位公差。为保证齿轮的正确啮合，对Ø56圆柱面还提出了对基准A-B的径向圆跳动公差的要求。依据尺寸公差与形位公差数值关系要求，在常用尺寸公差等级IT5-IT8范围内，一般按与尺寸公差同级选取即可达到要求。故圆跳动公差数值选用0.025mm.

（3）公差原则。同样为了保证轴颈与齿轮内孔的配合性质，此处也采用包容要求。

（4）表面粗糙度：因此处齿轮内孔Ra取1.6um，故此处轴颈Ra也取1.6um。

4.ø45m6与带轮配合轴段精度设计

同上，用类比法确定采用m6,构成平均过盈较小的过盈配合H7/m6。

同样，为保证配合性质，此处采用包容要求。同上，为与此处的轴头和轴环表面粗糙度相适应Ra取1.6um

5.键槽精度设计

ø45轴段处键槽，依据GB/T 1095-2003《平键键槽的剖面尺寸》，GB/T 1096-2003《普通型平键》得出

公称尺寸b=14,h=9，公差代号H8，L=56,t=5.5。

键槽表面粗糙度，轴槽，轮毂槽的键槽宽度两侧的表面粗糙度Ra取3.2um