轴类零件精度设计

《机械精度设计与检测》综合训练

训练项目：（二）轴类零件几何精度、

表面精度设计

学生姓名：苏建浩

班级：汽车13-2班

学号： 1307130214

任课教师：冷岳峰

完成时间： 2015.11.23

辽宁工程技术大学机械工程学院

二零一五年九月

一、设计题目及要求

1.机床主轴

C616车床主轴，见图1.1，φ70mm轴颈安装4级精度NN3014双列圆柱滚子轴承，φ50mm轴颈安装4级精度两列6210向心球轴承，φ60mm轴颈安装传动齿轮，前端φ75mm外锥面安装卡盘，内锥面安装顶尖。

确定此零件的几何精度和表面精度要求，并进行正确标注（标注形式采用公差代号和数值形式）。

图1.1 C616车床主轴

2.柴油机曲轴

某三拐曲轴，尺寸精度见图1.2，试确定此零件的几何精度及表面精度要求，并进行正确的标注（标注形式采用公差代号和数值形式）。

图1.2 三拐曲轴

二、评分标准及成绩

任课教师：

时间：

车床主轴几何精度和表面精度设计说明书

一、机床主轴功能作用：

C616车床主轴是机床上带动工件或刀具旋转的轴。通常由主轴，轴承和传动件等组成主轴部件，主轴部件的运动精度和结构刚度是决定加工质量和切削效率的重要因素。衡量主轴部件性能的主要指标是旋转精度,刚度和速度适应性。

二.几何精度设计

1.轴类几何公差项目的选择：

从结构特征上分析，该轴存在有圆度，圆柱度，圆跳动，同轴度，对称度，直线度，垂直度几个公差项目。从使用要求分析，φ70mm和φ50mm处分别与滚动轴承相配合，φ60mm轴颈安装传动齿轮，即与齿轮相配合，前端φ75mm外锥面安装卡盘，内锥面安装顶尖，即为斜向圆跳动公差。

从检测的可能性，对于轴类零件，用圆度公差代替圆柱度公差，径向圆跳动公差代替同轴度。所以最后确定的几何公差项目为圆柱度公差，端面和径向圆跳动公差。

2、基准的选择：应以该轴安装时两φ282mm轴颈的公共轴线作为设计基准

3、公差原则选用：根据各原则的应用场合可以确定：轴上所有几何公差项目均采用独立原则；考虑报道φ235mm，φ282mm，φ329mm各轴颈的尺寸公差与几何公差的关系，均采用包容要求，在尺寸公差后标注。

4、几何精度的等级确定

圆柱度公差根据应用实例选择公差等级6，圆跳动的公差等级选择公差等级5（查询教材124-125页）。圆跳动的未标注公差等级为H。

5、几何公差值的确定。

圆柱度公差的轴颈φ70mm安装4级精度NN3014双列圆柱滚子轴承，主参数为70*47*0.1=329mm，当公差等级为6时，查询表4-10，取公差值为0.013mm；

圆柱度公差的轴颈φ50mm安装4级精度两列6210向心球轴承，主参数为50*47*0.1=235mm，当公差等级为6时，查询表4-10，取公差值为0.010mm；

内锥面与外锥面的圆跳动值为0.100mm；

圆跳动公差的轴颈φ70mm安装4级精度NN3014双列圆柱滚子轴承，主参数为70*47*0.1=329mm，当公差等级为5时，查询表4-12，取公差值为0.015mm；

圆柱度公差的轴颈φ50mm安装4级精度两列6210向心球轴承，主参数为50*47*0.1=235mm，当公差等级为5时，查询表4-12，取公差值为0.012mm；

圆柱度公差的轴颈φ60mm安装传动齿轮，主参数为60*47*0.1=282mm，当公差等级为6时，查询表4-10，取公差值为0.012mm；

圆跳动公差的轴颈φ60mm安装传动齿轮，主参数为60*47*0.1=282mm，当公差等级为5时，查询表4-12，取公差值为0.015mm；

机床主轴的其他要素的几何精度按未标注几何公差处理。并把以上几何精度设

计标注在工程图样上。

三、表面精度设计

φ70mm轴颈安装4级精度NN3014双列圆柱滚子轴承与φ50mm轴颈安装4级精度两列6210向心球轴承表面粗糙度选为1.25um，φ60mm轴颈安装传动齿轮的表面粗糙度选为0.16um，前端φ75mm安装卡盘和安装顶尖的锥面表面粗糙度选为0.16um。（参考教材148页5-4）

三拐曲轴几何精度和表面精度设计说明书

一、柴油机曲轴功能作用：

三拐曲轴是发动机上实现直线往复运动与旋转运动相互转化的重要部件，曲轴在工作时，受力复杂，同时，又是高速旋转件，因此，要求曲轴具有足够的刚度和强度，具有良好的承受冲击载荷的能力，耐磨损，且润滑良好的性质。

二、几何精度设计

1.几何公差项目的选择：

与滚动轴承相配合的轴颈的圆度或者圆柱度，与滚动轴承相配合的轴颈对其轴线的圆跳动或者同轴度，键槽对其轴线的对称度。

从检测的可能性，对于轴类零件，用圆度公差代替圆柱度公差，径向圆跳动公差代替同轴度。所以最后确定的几何公差项目为圆柱度公差，端面和径向圆跳动公差，键槽对称度。

2、基准的选择：应以该轴安装时两φ282mm轴颈的公共轴线作为设计基准

3、公差原则选用：根据各原则的应用场合可以确定：轴上所有几何公差项目均采用独立原则；考虑报道φ235mm，φ282mm，φ329mm各轴颈的尺寸公差与几何公差的关系，均采用包容要求，在尺寸公差后标注。

4、几何精度的等级确定。

圆柱度公差根据应用实例选择公差等级5，圆跳动的公差等级选择公差等级7（查询教材124-125页），键槽的对称度公差等级为5。

5、几何公差值的确定。

φ24曲轴轴颈圆柱度公差，主参数为24*47*0.1=112.8mm，当公差等级为5时，查询表4-10，取公差值为0.004mm；

φ25曲轴轴颈圆柱度公差，主参数为25*47*0.1=117.5mm，当公差等级为5时，查询表4-10，取公差值为0.004mm；

Φ20曲轴轴颈圆柱度公差，主参数为20*47*0.1=94mm，当公差等级为5时，查询表4-10，取公差值为0.004mm；

φ24曲轴轴颈圆跳动公差，主参数为24*47*0.1=112.8mm，当公差等级为7时，查询表4-12，取公差值为0.025mm；

φ25曲轴轴颈圆跳动公差，主参数为25*47*0.1=117.5mm，当公差等级为7时，查询表4-12，取公差值为0.025mm；

φ20曲轴轴颈圆跳动公差，主参数为20*47*0.1=94mm，当公差等级为7时，查询表4-12，取公差值为0.025mm；

φ20轴颈键槽的对称度公差取公差值为0.012mm；

三、表面精度设计.

φ24曲轴轴颈、φ25曲轴轴颈、φ20曲轴轴颈,其主参数分别为112.8mm，117.5mm，94mm，根据应用实例，表面粗糙度数值选为0.8um。φ20曲轴轴颈键槽，根据应用实例，表面粗糙度数值选为0.1um。